Tehnologia de transmitere a rețelei de informații electronice. Rețele de transmisie de date și tehnologii de rețea

Trimite-ți munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Folosiți formularul de mai jos

Elevii, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Documente similare

Caracteristicile sistemelor de transmisie a informațiilor de comunicații laser. Istoria creării și dezvoltării tehnologiei laser. Structura unei rețele locale folosind linii de comunicații optice atmosferice. Luarea în considerare a simulării sistemului.

teză, adăugată 28/10/2014


Tehnologii digitale moderne de transfer de informații. Sistem RFTS în rețeaua de comunicații corporative. Metodologie pentru proiectarea liniei principale de comunicații cu fibră optică, calculul autostrăzii Ufa-Samara. Diferențe în parametrii fizici ai cablurilor optice monomod și multimod.

teză, adăugată 16.04.2015


Tehnologii pentru construirea rețelelor de transmisie de date. Fundamentarea software-ului și hardware-ului sistemului de transmitere a informațiilor. Examinarea ergonomică a software-ului Inspectorului de trafic. Dezvoltarea unui sistem de cablu pentru liniile de comunicații cu fibră optică.

teză, adăugată 24.02.2013


Metode de codificare a unui mesaj pentru a reduce dimensiunea alfabetului de caractere și pentru a obține o creștere a vitezei de transfer de informații. Schema bloc a unui sistem de comunicații pentru transmiterea mesajelor discrete. Calculul filtrului potrivit pentru primirea mesajului elementar.

termen de hârtie adăugat 05/03/2015


Studierea tiparelor și metodelor de transmitere a mesajelor pe canale de comunicare și rezolvarea problemei de analiză și sinteză a sistemelor de comunicații. Proiectarea unei căi de transmisie a datelor între o sursă și un receptor de informații. Model de descriere parțială a unui canal discret.

hârtie la termen, adăugată la 01.01.2016


Comunicarea ca oportunitate de a transmite informații la distanță. Conceptul și tipurile de dispozitive de semnalizare, caracteristicile lor funcționale, evaluarea rolului și semnificației în expediții. Comunicare și semnalizare în condițiile arctice, tehnologii și metode existente, tehnici.

rezumat, adăugat 31.05.2013


Ce este TCP? Principiul construirii rețelelor de canalizare. Urmărirea serviciilor de rețea de comunicații. Tehnologia Bluetooth ca metodă de transmitere fără fir a informațiilor. Unele aspecte ale aplicării practice a tehnologiei Bluetooth. Analiza tehnologiilor fără fir.

hârtie de termen, adăugată la 24.12.2006

Sistemul modern de învățământ secundar general, toate domeniile educaționale incluse în acesta, într-un fel sau altul, vizează dezvoltarea abilităților elevilor de a lucra cu informații. Nu întâmplător, în majoritatea programelor de stat care determină domeniile prioritare pentru dezvoltarea educației în Federația Rusă, se acordă o atenție specială formării abilităților educaționale generale și culturale generale ale studenților care lucrează cu informațiile și mijloacele de prelucrare a acestora, care devine nucleul principal al activității profesionale a absolvenților instituțiilor de învățământ din societatea informațională, o componentă necesară a culturii informației. ... La rândul său, dorința de a forma o cultură a informației în rândul viitorilor absolvenți conduce la orientarea educației generale către dobândirea de către studenți a cunoștințelor despre telecomunicații și mass-media, utilizarea telecomunicațiilor pentru dobândirea diferitelor cunoștințe și expresie creativă, evaluarea fiabilității informațiilor, dezvoltarea gândirii critice, corelarea informațiilor și cunoștințe, capacitatea de a organiza în mod corespunzător procesul informațional, de a evalua și de a asigura securitatea informațiilor.

Sistemele de telecomunicații sunt de o importanță capitală nu numai în sistemul de învățământ secundar general, ci joacă un rol fundamental în aproape toate sferele societății. La nivelul de dezvoltare a spațiului informațional de telecomunicații, cea mai semnificativă amprentă este impusă de nivelul de dezvoltare a rețelelor de comunicații primare și de nivelul de dezvoltare a tehnologiilor informaționale de rețea, care pe bună dreptate pot fi considerate ca tehnologii de transfer de informații.

Sub rețea de comunicațiisă înțeleagă totalitatea canalelor de comunicații prin cablu, radio, optice și alte canale, echipamente specializate de formare a canalelor, precum și centre și noduri de comunicații care asigură funcționarea acestei rețele. Practic în toate rețelele de comunicații moderne utilizate la crearea sistemelor de telecomunicații informaționale, mai multe secțiuni de rețea care sunt diferite în caracteristicile lor sunt simultan prezente și funcționează împreună. Aceste circumstanțe determină în mare măsură strategia și tactica de creare și utilizare a tehnologiilor informaționale de rețea.

Tehnologiile informaționale în rețea au evoluat simultan cu dezvoltarea canalelor de comunicare. La începutul secolului trecut, baza rețelelor de comunicații telegrafice și telefonice era alcătuită din cabluri analogice și canale de telecomunicații radio, care apoi, odată cu dezvoltarea microelectronicii, au început să fie înlocuite din ce în ce mai mult cu linii digitale de comunicații cu fibră optică cu caracteristici semnificativ mai mari în ceea ce privește calitatea și viteza transferului de informații. A apărut conceptul de tehnologie a telecomunicațiilor, care unește metode de organizare rațională a activității sistemelor de telecomunicații.

Sistemele de telecomunicații utilizate astăzi în sistemul de învățământ secundar general, de regulă, se bazează pe diferite conexiuni ale computerelor între ele. Calculatoarele conectate pot fi vizualizate din diferite perspective. Pe de o parte, combinarea computerelor este rețea de calculatoare... Pe de altă parte, este un mijloc de transmitere a informațiilor în spațiu, un mijloc de organizare a comunicării între oameni. Datorită acestei proprietăți rețelele de calculatoare sunt numite din ce în ce mai mult rețele de telecomunicații, subliniind astfel scopul lor și nu caracteristicile dispozitivului lor.

Distinge rețele de telecomunicații locale și globale... De regulă, o rețea locală se numește o rețea care conectează computerele situate într-o singură clădire, o organizație, într-un district, oraș, țară. Cu alte cuvinte, cel mai adesea o rețea locală este un spațiu limitat. Rețelele locale sunt comune în educație. Majoritatea școlilor și a altor instituții de învățământ au calculatoare conectate la o rețea locală. În același timp, tehnologiile moderne fac posibilă conectarea computerelor individuale situate nu numai în camere sau clădiri diferite, dar situate pe continente diferite. Nu întâmplător puteți găsi instituții de învățământ care au sucursale în diferite țări, ale căror computere sunt conectate la rețele locale. Mai mult, rețelele locale pot uni computerele diferitelor instituții de învățământ, ceea ce ne permite să vorbim despre existența rețelelor locale în sectorul educațional.

Spre deosebire de rețelele locale, rețelele globale nu au restricții spațiale. Orice computer poate fi conectat la rețeaua globală. Oricine poate accesa informațiile postate în această rețea. Cel mai faimos exemplu de rețea globală de telecomunicații este Internetul (INTERNET), care are acces la un număr tot mai mare de școli secundare. Internetul nu este singura rețea globală de telecomunicații. Există altele precum rețeaua FIDO sau rețeaua SPRINT.

Astfel, majoritatea școlilor și a altor instituții de învățământ din sistemul de învățământ secundar general au atât rețele locale, cât și capacitatea de a utiliza rețele globale.

Cu toată varietatea tehnologiilor informaționale și de telecomunicații, precum și cu modalitățile de organizare a datelor atunci când acestea sunt trimise prin canale de comunicații, rețeaua mondială de calculatoare a informației Internet ocupă un loc central. Mai mult, astăzi este practic singura rețea globală de telecomunicații care este utilizată pe scară largă în sistemul de învățământ secundar general. Acest lucru se datorează în mare măsură vitezei și fiabilității ridicate a transmiterii datelor pe internet în diferite formate (text, grafică, sunet, video etc.). Internetul oferă o oportunitate de acces colectiv la materiale educaționale, care pot fi prezentate atât sub formă de manuale simple (texte electronice), cât și sub formă de sisteme interactive complexe, modele de computer, medii virtuale de învățare etc.

Numărul de utilizatori și surse de informații pe internet este în continuă creștere. În plus, calitatea serviciilor de telecomunicații furnizate se îmbunătățește constant. Datorită acestui fapt, nu numai întreprinderile și organizațiile care lucrează în sferele economice și de altă natură, ci și instituțiile de învățământ secundar general primesc acces de înaltă calitate la Internet.

Internetul modern se caracterizează prin prezența unei probleme serioase de organizare a unei căutări globale de informații. Au fost dezvoltate așa-numitele motoare de căutare, care prin cuvântul sau combinația de cuvinte dorite găsesc legături către acele pagini din rețea în care este prezentat acest cuvânt sau combinație. În același timp, în ciuda existenței motoarelor de căutare existente, utilizatorul trebuie să petreacă mult timp atât pentru procesul de căutare a informațiilor, cât și pentru procesarea și sistematizarea datelor obținute.

În educație, această problemă se resimte în mod deosebit acut: dacă resursele de informații educaționale sunt prezentate în rețea, atunci, de regulă, acestea sunt prezentate nesistematic. Lipsa unei abordări sistematice a plasării unor astfel de resurse, precum și lipsa de uniformitate în rezolvarea problemelor psihologice, pedagogice, tehnologice, estetice, ergonomice și o serie de alte probleme în dezvoltarea și funcționarea resurselor educaționale pe internet duce la neutilizarea practică a avantajelor telecomunicațiilor pentru a îmbunătăți calitatea procesului educațional.

Cea mai răspândită tehnologie de comunicație și serviciul corespunzător în rețelele de calculatoare a devenit tehnologia unei metode computerizate pentru trimiterea și procesarea mesajelor informaționale, care asigură comunicarea operațională între oameni. E-mail (E-mail) - un sistem pentru stocarea și trimiterea mesajelor între persoanele care au acces la o rețea de calculatoare. Orice informație (documente text, imagini, date digitale, înregistrări sonore etc.) poate fi transmisă prin e-mail prin intermediul rețelelor de calculatoare.

Un astfel de departament de service implementează:

Editarea documentelor înainte de transmisie,

Stocarea documentelor și mesajelor,

· Transmiterea corespondenței,

Verificarea și corectarea erorilor de transmisie,

Emiterea confirmării primirii corespondenței de către destinatar,

Primirea și stocarea informațiilor,

· Vizualizarea corespondenței primite.

E-mailul poate fi utilizat pentru a comunica cu participanții la procesul educațional și pentru a trimite materiale educaționale. O proprietate importantă a e-mailului, care este atractivă pentru învățământul secundar general, este posibilitatea implementării unui schimb de informații asincron. Pentru a utiliza e-mail-ul, este suficient să stăpâniți mai multe comenzi ale clientului de e-mail pentru trimiterea, primirea și prelucrarea informațiilor. Rețineți că atunci când comunicați prin e-mail, apar mai multe probleme psihologice și pedagogice decât cele tehnice. Faptul este că, prin comunicarea umană directă, informațiile sunt transmise nu numai cu ajutorul vorbirii, aici sunt incluse și alte forme de comunicare: expresii faciale, gesturi etc. Desigur, puteți folosi „emoticoane” pentru a transmite emoții în timpul corespondenței, dar acest lucru nu rezolvă problema comunicării impersonale. Cu toate acestea, tranziția la scris încurajează trăsături pozitive, cum ar fi precizia, concizia de exprimare și îngrijirea.

E-mailul poate fi folosit de educatori pentru consultare, trimiterea de teste și comunicare profesională cu colegii. De asemenea, este recomandabil să-l utilizați pentru desfășurarea unei lecții electronice în mod asincron, atunci când textul lecției în formă electronică, extrase din literatura recomandată și alte materiale de instruire sunt trimise studenților, iar apoi consultările sunt ținute prin e-mail.

O caracteristică distinctivă și comoditatea e-mailului este abilitatea de a trimite același mesaj unui număr mare de destinatari simultan.

Un principiu de distribuție similar este utilizat de un alt serviciu de internet numit lista de e-mail-uri... Acest serviciu funcționează în modul abonament. Abonându-se la lista de corespondență, abonatul primește la intervale regulate o selecție de mesaje de e-mail pe subiectul selectat în căsuța sa poștală. Listele de corespondență îndeplinesc funcțiile periodice pe Internet.

În sistemul de învățământ general, folosind liste de corespondență, este posibil să se organizeze așa-numitele „Săli de clasă virtuale”... În grupul de studiu creat de școlari, regulile și metodele de abonament sunt explicate, iar ea începe să lucreze. Fiecare mesaj adresat unui grup de către oricare dintre membrii săi este trimis automat tuturor membrilor grupului. Unul dintre membrii unui astfel de grup poate fi un profesor.

Principalele posibilități didactice de utilizare a listelor de corespondență sunt distribuirea automată a materialelor educaționale și organizarea sălilor de clasă virtuale.

Teleconferința este un alt serviciu popular oferit de rețelele moderne de telecomunicații și care implementează schimbul de informații între oameni uniți de interese comune.

Teleconferință este un forum online pentru discuții și schimb de știri pe un anumit subiect.

Teleconferința vă permite să postați mesaje de interes pentru computerele dedicate din rețea. Mesajele pot fi citite conectându-se la un computer și alegând un subiect pentru discuție. Mai mult, dacă doriți, puteți răspunde autorului articolului sau puteți trimite propriul mesaj. Astfel, se organizează o discuție în rețea, care are un caracter de știri, deoarece mesajele sunt stocate pentru o perioadă scurtă de timp.

Prezența echipamentelor audio și video (microfon, cameră video digitală etc.) conectate la un computer face posibilă organizarea de conferințe audio și video pe computer, care sunt din ce în ce mai răspândite în sistemul general de învățământ secundar.

Spre deosebire de listele de distribuție bazate pe e-mail, unele grupuri de știri și grupuri de știri funcționează în timp real. Diferența este că, în cazul unei liste de corespondență, informațiile sunt schimbate off-line prin trimiterea automată a e-mailurilor. Serverul de știri publică imediat toate mesajele pe tabloul general și le stochează pentru o perioadă de timp. Astfel, teleconferințele permit organizarea discuțiilor atât on-line, cât și în modul întârziat. Atunci când organizați sesiuni de instruire, este recomandabil să folosiți grupuri de știri moderate de profesori.

Odată cu dezvoltarea mijloacelor tehnice ale rețelelor de calculatoare, viteza de transmitere a datelor crește. Acest lucru permite utilizatorilor conectați la rețea nu numai să facă schimb de mesaje text, ci și să transmită audio și video pe o distanță considerabilă. Unul dintre reprezentanții programelor care implementează comunicarea prin rețea este programul NetMeeting, care face parte din suita Internet Explorer. MS NetMeeting este un mijloc de informatizare care implementează posibilitatea comunicării directe pe internet.

Trebuie remarcat faptul că, pentru implementarea comunicației audio, este necesar un echipament tehnic adecvat: placă de sunet, microfon și sisteme acustice. Pentru a transfera videoclipuri, aveți nevoie de o placă video și de o cameră sau doar de o cameră care acceptă standardul Video pentru Windows.

Principalele direcții de utilizare a MS NetMeeting în procesul educațional sunt:

· Organizarea de sesiuni de instruire virtuală și consultări în timp real, inclusiv comunicarea vocală și transmiterea imaginilor video ale participanților;

· Schimb de informații în modul text și grafic;

· Organizarea de lucrări comune cu informații educaționale on-line;

· Trimiterea de informații educaționale și metodologice sub formă de fișiere în timp real.

Una dintre cele mai importante tehnologii de telecomunicații este prelucrarea distribuită a datelor... În acest caz, computerele personale sunt utilizate la locurile de origine și de utilizare a informațiilor. Dacă sunt conectate prin canale de comunicații, atunci acest lucru face posibilă distribuirea resurselor lor în zone funcționale de activitate separate și schimbarea tehnologiei de prelucrare a datelor în direcția descentralizării.

În cele mai complexe sisteme de procesare a datelor distribuite, se realizează conexiunea la diverse servicii de informații și sisteme de uz general (servicii de știri, sisteme naționale și globale de recuperare a informațiilor, baze de date și bănci de cunoștințe etc.).

Un serviciu extrem de important pentru învățământul secundar general, implementat în rețelele de calculatoare, este regăsirea automată a informațiilor... Folosind instrumente specializate - sisteme de recuperare a informațiilor, puteți găsi rapid informațiile de interes în sursele de informații din lume.

Principalele obiective didactice ale utilizării unor astfel de resurse obținute prin canale de telecomunicații la predarea elevilor sunt comunicarea informațiilor, formarea și consolidarea cunoștințelor, formarea și perfecționarea abilităților și abilităților, controlul asimilării și generalizării.

Utilizarea resurselor de informații educaționale disponibile astăzi, dintre care majoritatea sunt publicate pe internet, permite:

· Organizarea diferitelor forme de activitate a școlarilor pentru extragerea și prezentarea independentă a cunoștințelor;

Aplicați întreaga gamă de posibilități ale tehnologiilor moderne de informație și telecomunicații în procesul de desfășurare a diferitelor tipuri de activități educaționale, inclusiv înregistrare, colectare, stocare, prelucrare a informațiilor, dialog interactiv, modelarea obiectelor, fenomene, procese, funcționarea laboratoarelor (virtual, cu o telecomandă) acces la echipamente reale), etc;

· Utilizarea în procesul educațional a capabilităților tehnologiilor multimedia, a hipertextului și a sistemelor hipermedia;

· Diagnosticați capacitățile intelectuale ale elevilor, precum și nivelul de cunoștințe, abilități, abilități, nivelul de pregătire pentru o lecție specifică;

· Gestionați instruirea, automatizați procesele de monitorizare a rezultatelor activităților educaționale, formare, testare, generați sarcini în funcție de nivelul intelectual al unui anumit elev, de nivelul cunoștințelor sale, abilitățile, abilitățile, caracteristicile motivației sale;

· Crearea condițiilor pentru implementarea activităților educaționale independente ale școlarilor, pentru auto-studiu, auto-dezvoltare, auto-perfecționare, autoeducare, auto-realizare;

· Lucrați în medii moderne de telecomunicații, asigurați gestionarea fluxului de informații.

Astfel, telecomunicațiile computerizate nu sunt doar un instrument didactic puternic care vă permite să învățați cum să lucrați cu informații, ci, pe de altă parte, telecomunicațiile computerizate este un mediu special pentru comunicarea oamenilor între ei, un mediu pentru interacțiunea interactivă a reprezentanților diferitelor grupuri naționale, de vârstă, profesioniști și din alte grupuri. utilizatori indiferent de locația lor.

Din păcate, multe metode existente de utilizare eficientă a tehnologiilor de telecomunicații în procesul de predare a elevilor nu sunt încă pe deplin utilizate de profesori. Un profesor modern ar trebui, pe lângă capacitatea de a lucra cu cele mai noi tehnologii informatice, să aibă o idee despre modalitățile posibile de utilizare a acestora în procesul educațional. Experiența însușirii teoretice și practice de către profesori a diferitelor metode de utilizare a tehnologiilor de telecomunicații în procesul de învățare ar putea deveni baza pentru creșterea eficienței și calității educației, pentru formarea și îmbunătățirea în continuare a abilităților lor profesionale.

Tema 4.2. Resurse informaționale ale internetului

Informatizarea este unul dintre principalii factori care obligă educația să se îmbunătățească. Conținutul și metodele de predare se schimbă, rolul profesorului se schimbă, care se transformă treptat dintr-un simplu traducător de cunoștințe într-un organizator al activităților elevilor pentru a dobândi noi cunoștințe, abilități și abilități. Resursele de informații educaționale publicate pe internet sunt un mijloc esențial de informatizare. Nu este o coincidență faptul că utilizarea lor corectă, în timp util și adecvată de către toți specialiștii care lucrează în sistemul de învățământ secundar general este cheia eficienței formării elevilor.

Să luăm în considerare lucrul cu resursele de informații distribuite ale rețelelor de calculatoare în detaliu.

Astfel de instrumente TIC permit introducerea în activitatea instituțiilor de învățământ secundar general:

· Utilizarea informațiilor postate pe site-uri educaționale și științifice de pe Internet (site-uri web) pentru pregătirea materialelor educaționale și metodologice. Rezumate și mesaje;

· Organizarea unei reprezentanțe a unei instituții de învățământ pe internet;

· Crearea unui site dedicat conținutului disciplinei școlare și plasarea acestuia pe internet;

· Găzduirea site-urilor personale ale profesorilor și studenților.

Majoritatea resurselor informaționale de pe internet sunt reprezentate de așa-numitele pagini web, organizate după principiile hipermediei.

O pagină web este un document care conține:

· Text formatat;

· Obiecte multimedia (grafică, sunet, clipuri video);

· Componente active capabile să efectueze lucrări pe un computer conform programului încorporat în acestea.

De obicei, o pagină Web este un document destul de complex, format dintr-un întreg grup de fișiere.

Este dificil să prezinți toate informațiile necesare într-o singură pagină, prin urmare, cel mai adesea, informațiile sunt prezentate sub forma unui set de câteva zeci sau sute de pagini web legate între ele printr-o singură temă, stil de design comun și linkuri de hipertext reciproc. Această colecție se numește un site Web sau un site Web.

Fiecare site Web are propria sa pagină de start, numită pagina de start sau pagina de pornire.

Un site Web obișnuit trimite documentul solicitat numai la cererea clientului. Există site-uri web care sunt capabile să furnizeze informații actualizate pe cont propriu, sub rezerva înregistrării și abonării clienților.

Numeroase site-uri web și pagini web sunt stocate pe o mare varietate de așa-numitele servere WWW, adică computere care au instalat software special.

Utilizatorii cu acces la rețea obțin și vizualizează informații de pe paginile web utilizând programe client pentru World Wide Web, care au primit un anumit nume de browsere Web (browsere, browsere).

Pentru a obține o pagină, browserul trimite o cerere prin rețeaua de calculatoare către serverul Web, care stochează documentul necesar. Ca răspuns la cerere, serverul trimite vizualizatorului pagina Web necesară sau un mesaj de eșec dacă nu este disponibil dintr-un motiv sau altul. Interacțiunea client-server are loc în conformitate cu anumite reguli sau, cu alte cuvinte, în conformitate cu protocolul aplicației.

Un document web poate conține text îmbogățit, grafică și legături hipertext către diverse resurse de pe Internet. Pentru a realiza toate aceste posibilități și pentru a asigura independența resurselor informaționale față de software-ul de sistem al computerului personal pe care vor fi vizualizate, a fost dezvoltat un limbaj special. Se numește HyperText Markup Language (HTML) sau Hypertext Markup Language.

Fiecare fișier de pe Internet are, de asemenea, propria adresă unică. Se numește URL. URL (Universal Resource Locator) este adresa oricărui fișier din rețea. Adresa URL conține numele protocolului prin care se accesează fișierul, adresa computerului care indică ce program de server să ruleze pe acesta și calea completă către fișier.

Până de curând, principalii concurenți pentru lansarea unui set de programe client pentru lucrul cu resurse informaționale pe internet erau două mari companii - Netscape Communications și Microsoft. Produsul primei firme se numește Netscape Communicator și include popularul software de browser Netscape Navigator. Pachetul software Microsoft Internet client se numește Internet Explorer. Browserul din acest kit a primit același nume.

Odată cu dezvoltarea internetului și creșterea numărului de resurse de informații publicate în acesta, problema găsirii resurselor necesare devine din ce în ce mai importantă. Pentru sistemul de învățământ secundar general, acesta constă în căutarea unor astfel de resurse de informații publicate pe rețea care ar putea, în practică, crește eficiența sistemului de formare a școlarilor.

O astfel de căutare se bazează pe interacțiunea cu resursele de informații publicate pe rețeaua mondială de telecomunicații Internet.

Calea către imensul bagaj de informații al omenirii, stocat în biblioteci, biblioteci de muzică, biblioteci de filme, se află prin cărți de catalog. Există mecanisme similare pe Internet pentru a găsi informațiile de care aveți nevoie. Acestea sunt motoare de căutare care servesc drept punct de plecare pentru utilizatori. Din punct de vedere al conținutului, putem vorbi despre ele ca pe un alt serviciu special al internetului.

Motoarele de căutare sunt numeroase și variate. Se obișnuiește să se facă distincția între indexuri de căutare și directoare. Serverele de indexare citesc în mod regulat conținutul majorității paginilor web de pe Internet (le „indexează”) și le plasează integral sau parțial într-o bază de date comună. Utilizatorii motoarelor de căutare au posibilitatea de a efectua căutări în text complet pe această bază de date folosind cuvinte cheie legate de subiectul de interes. Rezultatele căutării constau de obicei din extrase de pagini recomandate atenției utilizatorului și adreselor acestora (URL-uri), proiectate sub formă de hyperlinkuri. Lucrul cu motoarele de căutare de acest tip este convenabil atunci când aveți o idee bună despre ce anume doriți să găsiți.

Directoarele au apărut din liste de link-uri interesante, marcaje. De fapt, ele reprezintă o clasificare semantică pe mai multe niveluri a legăturilor, construită pe principiul „de la general la specific”. Uneori, linkurile sunt însoțite de o scurtă descriere a resursei informaționale. De regulă, este posibil să căutați numele titlurilor (categoriilor) și descrierilor resurselor după cuvinte cheie. Cataloagele sunt folosite atunci când nu știu destul de clar ce caută. Trecând de la cele mai generale categorii la altele mai specifice, puteți determina cu ce resursă multimedia de pe Internet ar trebui să vă familiarizați. Este adecvat să comparați cataloagele de căutare cu cataloagele tematice ale bibliotecilor, dicționarele tezaurului sau clasificările biologice ale animalelor și plantelor. Întreținerea directoarelor de căutare este parțial automatizată, dar până acum clasificarea resurselor se face în principal manual.

Directoarele de căutare sunt de uz general și specializate. Directoarele de căutare cu scop general includ resurse de informații dintr-o mare varietate de profiluri. Cataloagele specializate combină doar resursele dedicate unui anumit subiect. De multe ori reușesc să obțină o acoperire mai bună a resurselor din zona lor și să construiască o rubricare mai adecvată.

Există multe cataloage și portaluri pe Internet care colectează resurse, a căror utilizare ar fi recomandabilă în sistemul de învățământ secundar general.

Utilizarea acestor cataloage și resurse informaționale pe internet este adecvată pentru:

· Furnizarea promptă a cadrelor didactice, cursanților și părinților cu informații relevante, la timp și fiabile, corespunzătoare obiectivelor și conținutului educației;

· Organizarea diferitelor forme de activități ale stagiarilor legate de stăpânirea independentă a cunoștințelor;

· Aplicarea tehnologiilor moderne de informație și telecomunicații (tehnologii multimedia, realitate virtuală, hipertext și tehnologii hipermedia) în activități educaționale;

· Măsurarea obiectivă, evaluarea și prognozarea eficacității instruirii, compararea rezultatelor activităților educaționale ale școlarilor cu cerințele standardului educațional de stat;

· Gestionarea activităților educaționale ale elevului, adecvat nivelului său de cunoștințe, abilități și abilități, precum și particularitățile motivației sale de a învăța;

· Crearea condițiilor pentru auto-studiu individual al elevilor;

· Comunicare constantă și operațională între profesori, stagiari și părinți, menită să sporească eficacitatea formării;

· Organizarea funcționării eficiente a instituțiilor de învățământ general în conformitate cu prevederile normative și conceptele semnificative adoptate în țară.

O varietate de resurse informaționale de pe internet poate fi adecvată pentru utilizare în învățământul secundar general. Printre astfel de resurse, se pot selecta portaluri educaționale de internet, care sunt ele însele cataloage de resurse, servicii și software de calculator instrumental, reprezentări electronice ale publicațiilor pe hârtie, instrumente educaționale electronice și mijloace de măsurare a rezultatelor învățării, resurse care conțin știri, anunțuri și mijloace pentru comunicarea participanților la procesul educațional. ...

Cel mai mare număr de resurse informaționale vizează utilizarea cadrelor didactice și a școlarilor în cursul procesului educațional. Unele dintre aceste resurse sunt destinate utilizării în sistemul de învățământ tradițional în conformitate cu standardele educaționale de stat și programe exemplare pentru fiecare disciplină academică. Alte resurse educaționale sunt destinate activității extracurriculare și extracurriculare a școlarilor, aprofundării cunoștințelor și studiului independent (pentru studenți și solicitanți). Sunt alocate resurse cu caracter de referință și enciclopedice, precum și mijloace de măsurare, control și evaluare a rezultatelor activităților educaționale.

Folosind resursele informaționale de pe internet, profesorii vor putea gestiona mai eficient activitatea cognitivă a școlarilor, vor urmări rapid rezultatele învățării și creșterii, vor lua măsuri rezonabile și adecvate pentru a îmbunătăți nivelul de pregătire și calitatea cunoștințelor elevilor, vor îmbunătăți în mod intenționat abilitățile pedagogice, vor avea acces rapid și rapid la informațiile educaționale necesare, natura metodologică și organizațională. Educatorii angajați în dezvoltarea propriilor resurse informaționale dobândesc o oportunitate suplimentară de a folosi fragmente de resurse educaționale publicate în rețea, făcând legăturile necesare și respectând drepturile de autor.

Accesul elevilor la resursele informaționale de pe internet va oferi elevilor școli materiale educaționale de bază și suplimentare necesare pentru învățarea la școală, finalizarea sarcinilor profesorilor, auto-studiu și activități de agrement. Datorită acestor resurse, școlarii au ocazia să se familiarizeze rapid cu știrile, să afle despre olimpiadele în curs, competițiile, să se consulte, să comunice cu profesorii și colegii. Solicitanții vor găsi în resursele informaționale de pe internet informațiile necesare pentru a-și continua educația - informații despre institute, universități și academii, termeni și condiții de admitere, materiale educaționale și metodologice necesare pregătirii examenelor de admitere.

Părinții școlarilor și membrii publicului, folosind resursele informaționale de pe internet, vor putea afla mai multe despre dezvoltarea și funcționarea sistemelor de educație federale și regionale, se pot familiariza cu programele, programele și recomandările profesorilor și vor avea un impact fezabil asupra îmbunătățirii calității învățământului secundar general.

Folosind resursele informaționale de pe internet, administrația instituțiilor de învățământ va putea lua decizii de management eficiente, corelându-le cu legislația și reglementările actuale, evaluând obiectiv activitățile cadrelor didactice, interacționând prompt cu colegii, mărind nivelul general de planificare și administrare a instituției de învățământ.

Este recomandabil să utilizați partea principală a resurselor informaționale pentru a spori eficacitatea predării școlarilor în toate disciplinele programului educațional al învățământului secundar general.

Este important să înțelegem că utilizarea resurselor informaționale pe Internet trebuie să fie preliminar corelată de către profesori cu principalele componente ale sistemului de formare metodologică în curs de implementare - obiective, conținut, metode, forme organizaționale și mijloace didactice utilizate. Resursele utilizate trebuie să se încadreze în acest sistem, să nu contrazică și să corespundă componentelor sale.

O atenție deosebită trebuie acordată selecției și dezvoltării metodelor de predare folosind resursele informaționale de pe internet. Printre astfel de metode pot fi propuse căutarea și utilizarea de către școlari a informațiilor educaționale care sunt semnificative din punct de vedere al obiectivelor de învățare, activități de cercetare-proiect ale elevilor bazate pe interacțiunea cu resursele Internetului, utilizarea componentelor de comunicare ale acestor resurse pentru comunicarea educațională dintre elevi și profesori.

Subiectul 4.3. Portaluri educaționale de internet

Conectarea școlilor la Internet pune o serie de probleme care necesită soluționare imediată. Acestea includ formarea și recalificarea cadrelor didactice pentru implementarea activităților profesionale folosind telecomunicațiile, furnizarea sistemului educațional cu resurse informaționale de înaltă calitate publicate pe internet, precum și informarea profesorilor și a elevilor despre modalitățile de accesare a acestor resurse.

S-au făcut deja multe lucruri în această direcție. S-a format un sistem de formare a cadrelor didactice în domeniul informatizării educației, au fost create portaluri educaționale, resurse educaționale electronice au fost dezvoltate și publicate pe rețea pentru aproape toate disciplinele școlare.

Portalurile educaționale create pe internet au un impact din ce în ce mai mare asupra îmbunătățirii eficienței utilizării instrumentelor TIC la predarea elevilor.

În secțiunile anterioare ale acestei ediții electronice, s-a remarcat deja faptul că lipsa unei abordări sistematice a plasării resurselor informaționale pe internet, precum și lipsa de uniformitate în rezolvarea problemelor psihologice, pedagogice, tehnologice, estetice, ergonomice și o serie de alte probleme în dezvoltarea și utilizarea resurselor informaționale educaționale duce la o practică neutilizarea avantajelor telecomunicațiilor în vederea îmbunătățirii calității procesului educațional în sistemul de învățământ secundar general.

Parțial soluția acestei probleme poate fi realizată pe baza dezvoltării și implementării unor portaluri educaționale de informații complexe (sisteme web integrate). În acest caz, așa portaluri, combinând principalele resurse informaționale de mare valoare educațională, ar putea deveni „punctul de intrare” în sistemele moderne de telecomunicații pentru toate persoanele, într-un fel sau altul legate de educație.

Utilizarea sistemului de portal face posibilă organizarea mai eficientă a activității profesorilor, deoarece cele mai populare resurse sunt colectate și sistematizate pe portaluri. Folosindu-le, profesorii, elevii și părinții vor putea avea acces la materiale educaționale și metodologice de înaltă calitate, vor reduce timpul necesar pentru a găsi informațiile solicitate, vor studia caracteristicile clasificării resurselor informaționale pe internet.

Pot fi utile link-uri către resurse care conțin informații de contact despre instituțiile de învățământ și profesori individuali, știri din sectorul educațional, anunțuri de olimpiade, concursuri, conferințe și alte evenimente la care participă în mod regulat profesori și școlari.

Majoritatea resurselor informaționale de cea mai înaltă calitate, a căror utilizare ar crește eficiența învățământului secundar general, sunt catalogate pe portaluri educaționale de internet. În prezent, Rusia a dezvoltat deja o schemă organizațională pentru crearea unui sistem de portaluri educaționale, care are propriile sale caracteristici. Organigrama pentru crearea unui sistem de portaluri educaționale include:

· Portalul orizontal „Educație rusă” (www.edu.ru),

Profilează portaluri verticale pe domenii de cunoaștere: umanitar, economic și social, științe naturale, inginerie, pedagogic, medical, agricol etc.,

Portaluri verticale specializate: editare de cărți, examen unificat, știri despre educație etc.

Portal orizontal „educație rusă”oferă:

· Navigare prin toate portalurile verticale;

· Căutarea informațiilor multimedia în domeniul educației pe internet;

· Personificarea și adaptarea personală a interfeței atât prin alegerea categoriei proprii a utilizatorului (cursant, profesor, administrator, dezvoltator de portal), cât și prin indicarea nivelului de educație și prin proiectarea propriei interfețe;

· Formarea și furnizarea de secțiuni transversale de portaluri verticale pe niveluri de educație;

· Stocarea și furnizarea de informații în domeniul educației (legislație, ordine, reglementări, standarde, liste de specialități, un set federal de manuale, o bază de date a universităților etc.);

· Publicarea unei reviste de presă zilnice despre educație;

· Flux de știri în domeniul educației;

· Organizarea de forumuri, grupuri de discuții, liste de discuții.

Portaluri verticale de profil trebuie să conțină materiale pentru toate nivelurile de învățământ: școală primară, școală secundară, învățământ profesional primar, învățământ profesional secundar, învățământ superior, învățământ suplimentar, învățământ postuniversitar.

Aproape fiecare companie modernă are nevoia de a îmbunătăți eficiența rețelelor și a tehnologiei sistemelor informatice. Una dintre premisele pentru aceasta este transferul lin de informații între servere, magazine de date, aplicații și utilizatori. Este metoda de transmitere a datelor în sistemele de informații care devine adesea un blocaj de performanță, negând toate avantajele serverelor și sistemelor de stocare moderne. Dezvoltatorii și administratorii de sistem încearcă să elimine cele mai evidente blocaje, chiar dacă știu că odată ce un blocaj este eliminat într-o parte a sistemului, acesta apare în alta.

De-a lungul anilor, blocajele au apărut predominant pe servere, dar, pe măsură ce dezvoltarea funcțională și tehnologică a serverelor, au început să se mute în rețele și sisteme de stocare în rețea. În ultima vreme au fost create matrici de stocare foarte mari, ceea ce aduce blocaje înapoi în rețea. Creșterea și centralizarea datelor, precum și cerințele de lățime de bandă ale aplicațiilor de nouă generație consumă adesea toată lățimea de bandă disponibilă.

Atunci când un manager de servicii de informații se confruntă cu sarcina de a crea un sistem nou sau de a extinde un sistem de prelucrare a informațiilor existent, una dintre cele mai importante întrebări pentru el va fi alegerea tehnologiei de transmitere a datelor. Această problemă include nu numai alegerea tehnologiei de rețea, ci și protocolul pentru conectarea diferitelor dispozitive periferice. Cele mai populare soluții de stocare SAN (Storage Area Network) sunt Fibre Channel, Ethernet și InfiniBand.

Tehnologie Ethernet

Astăzi, tehnologia Ethernet este liderul în sectorul LAN de înaltă performanță. Companiile din întreaga lume investesc în cabluri și echipamente Ethernet și în formarea personalului. Utilizarea pe scară largă a acestei tehnologii menține prețurile scăzute pe piață, iar costul implementării fiecărei noi generații de rețele tinde să scadă. Volumul din ce în ce mai mare de trafic pe rețelele de astăzi îi obligă pe operatori, administratori și arhitecți de rețele corporative să se uite la tehnologii de rețea mai rapide pentru a aborda constrângerile de lățime de bandă. Adăugarea 10-Gigabit Ethernet la familia Ethernet permite acceptarea de aplicații noi și exigente pe rețele LAN.

Introdusă în urmă cu mai bine de un sfert de secol, tehnologia Ethernet a devenit în curând tehnologia LAN dominantă. Datorită ușurinței de instalare și întreținere, fiabilității și costurilor reduse de implementare, popularitatea sa a crescut atât de mult încât astăzi putem spune cu siguranță că aproape tot traficul de pe Internet începe și se termină în rețelele Ethernet. Standardul IEEE 802.3ae 10-Gigabit Ethernet, aprobat în iunie 2002, marchează un moment decisiv în dezvoltarea acestei tehnologii. Odată cu introducerea sa, Ethernet se extinde pentru a include rețelele metropolitane (MAN) și cele extinse (WAN).

Există o serie de factori de piață despre care analiștii din industrie spun că conduc tehnologia Ethernet de 10 Gigabit în prim plan. În dezvoltarea tehnologiilor de rețea, apariția unei alianțe de companii de dezvoltare a devenit deja tradițională, a cărei sarcină principală este promovarea de noi rețele. 10-Gigabit Ethernet nu face excepție. La originea acestei tehnologii a fost Alianța Ethernet de 10 Gigabit (10 GEA), care a inclus giganți din industrie precum 3Com, Cisco, Nortel, Intel, Sun și multe alte companii (mai mult de o sută). În timp ce în versiunile anterioare ale Fast Ethernet sau Gigabit Ethernet, dezvoltatorii au împrumutat anumite elemente ale altor tehnologii, specificațiile noului standard au fost create practic de la zero. În plus, proiectul 10-Gigabit Ethernet a fost axat pe rețele mari de transport și backbone, de exemplu, la scară de oraș, în timp ce chiar și Gigabit Ethernet a fost dezvoltat exclusiv pentru utilizare în rețelele locale.

Standardul Ethernet de 10 Gigabit asigură transmiterea fluxurilor de informații la viteze de până la 10 Gb / s prin cablu optic unic și multimod. În funcție de mediul de transmisie, distanța poate fi cuprinsă între 65 m și 40 km. Noul standard trebuia să îndeplinească următoarele cerințe tehnice de bază:

• schimb de date bidirecțional în modul full duplex în rețele punct-la-punct;
• suport pentru rata de transfer de date de 10 Gbps la nivel MAC;
• specificarea stratului fizic LAN PHY pentru conectarea la rețelele locale, care operează la nivelul MAC cu o rată de transfer de date de 10 Gbit / s;
• specificația stratului fizic WAN PHY pentru conectivitatea SONET / SDH, care funcționează la nivelul MAC cu o rată de date compatibilă cu standardul OC-192;
• determinarea unui mecanism pentru adaptarea ratei de date a stratului MAC la rata de date a WAN PHY;
• suportă două tipuri de cabluri de fibră optică - mod unic (SMF) și multimod (MMF);
• xGMII * Specificații de interfață independentă pentru medii;
• compatibil cu versiunile Ethernet anterioare (păstrarea formatului, dimensiunii etc.).

* XG aici reprezintă 10 Gigabit, iar MII reprezintă Media Independent Interface.

Amintiți-vă că standardul Ethernet 10/100 definește două moduri: half duplex și full duplex. Half-duplex în versiunea clasică prevede utilizarea unui mediu de transmisie partajat și a protocolului CSMA / CD (Carrier-Sense Multiple Access / Collision Detection). Principalele dezavantaje ale acestui mod sunt pierderea de eficiență cu o creștere a numărului de stații de operare simultane și restricții de distanță asociate cu lungimea minimă a pachetului (64 de octeți). Gigabit Ethernet folosește o tehnică de extindere a operatorului de transport pentru a menține lungimea pachetului la minimum, ceea ce îl extinde la 512 octeți. Deoarece Ethernet de 10 Gigabit este concentrat pe backbones punct-la-punct, semi-duplex nu face parte din specificații. Prin urmare, în acest caz, lungimea canalului este limitată doar de caracteristicile mediului fizic utilizat de dispozitivele de transmisie / recepție, puterea semnalului și metodele de modulare. Topologia necesară poate fi furnizată, de exemplu, folosind comutatoare. Transmisia full duplex permite, de asemenea, menținerea unei dimensiuni minime de rafală de 64 de octeți fără utilizarea tehnicilor de extensie a purtătorului.

În conformitate cu modelul de referință pentru interconectarea sistemelor deschise (OSI), tehnologia de rețea este definită de două straturi inferioare: fizic (Layer 1, Physical) și canal (Layer 2, Data Link). În această schemă, stratul de dispozitive fizice Ethernet (PHY) corespunde Layer 1, iar stratul de control al accesului media (MAC) - Layer 2. La rândul său, fiecare dintre aceste straturi, în funcție de tehnologia implementată, poate conține mai multe substraturi.

Stratul MAC (Media Access Control) asigură o conexiune logică între clienții MAC ai stațiilor de lucru peer-to-peer (peer-to-peer). Funcțiile sale principale sunt de a inițializa, gestiona și menține o conexiune peer-to-peer. Evident, rata normală de transfer de date de la stratul MAC la PHY pentru 10 Gigabit Ethernet este de 10 Gbps. Cu toate acestea, stratul WAN PHY trebuie să transfere date la o rată ușor mai lentă pentru a găzdui rețelele SONET OC-192. Acest lucru se realizează utilizând un mecanism de adaptare dinamică pentru intervalul dintre cadre, care asigură creșterea acestuia cu o perioadă de timp prestabilită.

Sublayerul de reconciliere (Figura 1) este interfața dintre fluxul de date seriale al stratului MAC și fluxul paralel al substratului XGMII. Acesta mapează octeți de date de strat MAC pe căi XGMII paralele. XGMII este o interfață de 10 Gigabit independentă de mediu. Funcția sa principală este de a oferi o interfață simplă și ușor de implementat între legătura de date și straturile fizice. Izolează stratul de legătură de specificul fizic și, prin urmare, permite primului să lucreze la un singur nivel logic cu diferite implementări ale celui de-al doilea. XGMII constă din două canale de transmisie și recepție independente, fiecare transportând 32 de biți de date pe patru căi de 8 biți.

Figura: 1. Straturi Ethernet 10-Gigabit.

Următoarea parte a stivei de protocol se referă la stratul fizic de 10 Gigabit Ethernet. Arhitectura Ethernet împarte stratul fizic în trei substraturi. Substratul de codificare fizică (PCS) codifică / decodifică fluxul de date provenind din și către stratul de legătură. Substratul Physical Media Attachment (PMA) este un convertor paralel-serial (înainte și invers). Realizează conversia unui grup de coduri într-un flux de biți pentru transmisie orientată pe biți seriali și conversie inversă. Același substrat oferă sincronizare de transmisie / recepție. Substratul Physical Media Dependent (PMD) este responsabil pentru semnalizarea într-un mediu fizic dat. Funcțiile tipice ale acestui subnivel sunt modelarea și amplificarea semnalului, modularea. Diferite PMD acceptă diferite medii fizice. La rândul său, Media Dependent Interface (MDI) definește tipurile de conectori pentru diferite medii fizice și dispozitive PMD.

Tehnologia 10-Gigabit Ethernet oferă un cost redus de proprietate în comparație cu alternativele, inclusiv costurile de achiziție și de întreținere, deoarece infrastructura Ethernet existentă a clienților este ușor interoperabilă cu aceasta. În plus, 10 Gigabit Ethernet apelează la administratorii cu o organizație de management familiară și cu capacitatea de a profita de lecțiile învățate pe măsură ce utilizează procesele, protocoalele și controalele deja desfășurate în infrastructura existentă. Merită reamintit faptul că acest standard oferă flexibilitate în proiectarea conexiunilor între servere, switch-uri și routere. Astfel, tehnologia Ethernet oferă trei avantaje principale:

• ușurință în utilizare,
• debit mare,
• cost scăzut.

În plus, este mai simplu decât alte tehnologii, deoarece vă permite să conectați rețele situate în locuri diferite, ca parte a unei singure rețele. Lățimea de bandă Ethernet este scalabilă în trepte de la 1 Gbps la 10 Gbps pentru a utiliza mai bine capacitatea rețelei. În cele din urmă, echipamentul Ethernet este, în general, mai rentabil decât echipamentul tradițional de telecomunicații.

Pentru a ilustra capacitățile tehnologiei, vom da un exemplu. Folosind o rețea Ethernet de 10 Gigabit, o echipă de oameni de știință care lucrează la proiectul rezervorului japonez de date (http://data-reservoir.adm.su-tokyo.ac.jp) au transmis date din Tokyo către Centrul de cercetare a fizicii elementare din Geneva. particule CERN. Linia de date traversa 17 fusuri orare și avea o lungime de 18.495 km. O linie Ethernet de 10 Gigabit conecta calculatoare din Tokyo și Geneva ca parte a aceleiași rețele locale. Rețeaua folosea echipamente optice și comutatoare Ethernet de la Cisco Systems, Foundry Networks și Nortel Networks.

În ultimii ani, Ethernet a devenit utilizat pe scară largă de către operatorii de telecomunicații - pentru a conecta obiecte în oraș. Dar Ethernet s-ar putea întinde și mai mult, ajungând pe continente întregi.

Fibre Channel

Tehnologia Fibre Channel face posibilă schimbarea fundamentală a arhitecturii unei rețele de calculatoare pentru orice organizație mare. Faptul este că este foarte potrivit pentru implementarea unui sistem centralizat de stocare a datelor SAN, unde unitățile de disc și bandă sunt situate în propria rețea separată, inclusiv din punct de vedere geografic, destul de departe de principalele servere corporative. Fibre Channel este un standard de lanț de margaretă pentru comunicații de mare viteză între servere, stocare, stații de lucru și hub-uri și switch-uri. Rețineți că această interfață este aproape universală; este utilizată nu numai pentru conectarea unităților individuale și a stocărilor de date.

Când primele rețele au apărut pentru a aduce computerele împreună pentru colaborare, a fost convenabil și eficient să se apropie resursele de grupurile de lucru. Astfel, în încercarea de a minimiza încărcarea rețelei, mediile de stocare au fost împărțite în mod egal între mai multe servere și desktopuri. Există două canale de transmisie de date simultan în rețea: rețeaua însăși, prin care are loc schimbul între clienți și servere, și canalul prin care se schimbă datele între magistrala de sistem a computerului și dispozitivul de stocare. Aceasta poate fi o legătură între controler și hard disk sau între controlerul RAID și o matrice de discuri externe.

Această separare a canalelor se datorează în mare parte cerințelor diferite pentru transferul de date. În rețea, primul loc este livrarea informațiilor necesare către un client din mulți dintre cei posibili, pentru care este necesar să se creeze anumite mecanisme de adresare foarte complexe. În plus, canalul de rețea necesită distanțe semnificative, astfel încât o conexiune serială este preferată pentru transmiterea datelor. Dar canalul de stocare îndeplinește o sarcină extrem de simplă, oferind posibilitatea de a face schimb cu un dispozitiv de stocare a datelor cunoscut anterior. Singurul lucru care i se cere este să o facă cât mai repede posibil. Distanțele sunt de obicei scurte aici.

Cu toate acestea, rețelele de astăzi se confruntă cu provocările procesării din ce în ce mai multe date. Aplicații multimedia de mare viteză, procesarea imaginilor necesită o viteză de I / O mult mai mare decât oricând. Organizațiile sunt obligate să stocheze din ce în ce mai multe date online, ceea ce necesită mai multă capacitate de stocare externă. Necesitatea copierii asigurării a unor cantități uriașe de date necesită separarea dispozitivelor de stocare secundare la distanțe din ce în ce mai mari de serverele de procesare. În unele cazuri, se dovedește că utilizarea Fibre Channel pentru a grupa serverul și resursele de stocare într-un singur pool pentru un centru de date este mult mai eficientă decât utilizarea unui set standard de Ethernet plus SCSI.

Institutul ANSI a înregistrat un grup de lucru pentru dezvoltarea unei metode de schimb de date de mare viteză între supercalculatoare, stații de lucru, PC-uri, dispozitive de stocare și dispozitive de afișare încă din 1988. Și în 1992, cele mai mari trei companii de calculatoare - IBM (http://www.ibm.com ), Sun Microsystems (http://www.sun.com) și HP (http://www.hp.com) au format Fiber Channel Systems Initiative (FSCI), însărcinată cu dezvoltarea unei metode pentru transferul rapid de date digitale ... Grupul a dezvoltat o serie de specificații preliminare - profiluri. Deoarece cablurile de fibră optică urmau să devină mediul fizic pentru schimbul de informații, cuvântul fibră a apărut în numele tehnologiei. Cu toate acestea, câțiva ani mai târziu, capacitatea de a utiliza fire de cupru a fost adăugată recomandărilor corespunzătoare. Apoi, comitetul ISO (International Standard Organization) a propus înlocuirea ortografiei englezești a fibrelor cu fibra franceză pentru a reduce cumva asocierea cu mediul cu fibră optică, păstrând în același timp aproape ortografia inițială. Când lucrările preliminare privind profilurile au fost finalizate, lucrările ulterioare pentru susținerea și dezvoltarea noii tehnologii au fost preluate de Asociația Fibre Channel (FCA), care a devenit membru organizațional al comitetului ANSI. Pe lângă FCA, a fost creat și un grup de lucru independent FCLC (Fibre Channel Loop Community), care a început să promoveze una dintre opțiunile pentru tehnologia Fibre Channel - FC-AL (Fibre Channel Arbitrated Loop). În prezent, FCIA (Asociația Fibre Channel Industry, http://www.fibrechannel.org) a preluat toate lucrările de coordonare pentru promovarea tehnologiei Fiber Channel. În 1994, standardul FC-PH (conexiune fizică și protocol de transfer de date) a fost aprobat de comitetul ANSI T11 și a primit denumirea X3.203-1994.

Tehnologia Fibre Channel are o serie de avantaje care o fac un standard convenabil pentru comunicarea între grupuri de computere, precum și atunci când este utilizată ca interfață pentru dispozitive de stocare în masă, în rețelele locale și atunci când alegeți un mijloc de acces la rețelele extinse. Unul dintre principalele avantaje ale acestei tehnologii este rata sa mare de transfer de date.

FC-AL este doar una dintre cele trei topologii posibile Fibre Channel utilizate în stocare, în special. În plus, sunt posibile topologii punct-la-punct și stele bazate pe comutatoare și hub-uri. O rețea construită pe baza comutatoarelor care conectează mai multe noduri (Fig. 2) este denumită țesătură în terminologia Fibre Channel.

Figura: 2. Fabrică bazată pe Fibre Channel.

La bucla FC-AL pot fi conectate până la 126 de dispozitive hot-swappable. Atunci când se utilizează un cablu coaxial, distanța dintre ele poate ajunge la 30 m, în cazul unui cablu cu fibră optică, acesta crește la 10 km. Tehnologia se bazează pe tehnica de a muta pur și simplu datele din buffer-ul transmițătorului în buffer-ul receptorului, cu control deplin asupra acestei și numai acestei operații. Pentru FC-AL, nu contează deloc modul în care datele sunt procesate de protocoale individuale înainte și după plasarea în buffer, astfel încât tipul de date transmise (comenzi, pachete sau cadre) nu contează.

Modelul arhitectural Fibre Channel detaliază parametrii de conexiune și protocoalele de comunicație între noduri individuale. Acest model poate fi reprezentat ca cinci straturi funcționale care definesc interfața fizică, protocolul de transmisie, protocolul de semnalizare, procedurile generale și protocolul de afișare. Numerotarea merge de la cel mai scăzut nivel hardware FC-0, care este responsabil pentru parametrii conexiunii fizice, până la software-ul de top FC-4, care interacționează cu aplicații de nivel superior. Protocolul de afișare asigură comunicarea cu interfețele I / O (SCSI, IPI, HIPPI, ESCON) și protocoalele de rețea (802.2, IP). În acest caz, toate protocoalele acceptate pot fi utilizate simultan. De exemplu, interfața FC-AL, care funcționează cu protocoale IP și SCSI, este potrivită atât pentru schimbul sistem-la-sistem, cât și de la sistem la periferic. Acest lucru elimină necesitatea unor controlere I / O suplimentare, reducând dramatic complexitatea cablajului și, bineînțeles, costul general.

Deoarece Fiber Channel este un protocol de nivel scăzut care nu conține comenzi I / O, comunicarea cu dispozitive externe și computere este asigurată de protocoale de nivel superior, precum SCSI și IP, pentru care FC-PH servește ca transport. Protocoalele de rețea și I / O (cum ar fi comenzile SCSI) sunt convertite în cadre FC-PH și livrate la destinație. Orice dispozitiv (computer, server, imprimantă, spațiu de stocare) care poate comunica utilizând tehnologia Fibre Channel se numește port Node, sau pur și simplu nod. Astfel, scopul principal al Fibre Channel este abilitatea de a manipula protocoale la nivel înalt folosind diferite medii de transmisie și sisteme de cablare existente.

Fiabilitatea ridicată a schimbului atunci când se utilizează Fiber Channel se datorează arhitecturii cu două porturi a dispozitivelor de disc, controlului ciclic al informațiilor transmise și dispozitivelor hot-swappable. Protocolul acceptă aproape orice sistem de cablu utilizat astăzi. Cu toate acestea, cele mai răspândite sunt două purtătoare - optică și pereche răsucite. Legăturile optice sunt utilizate pentru a se conecta între dispozitivele dintr-o rețea Fibre Channel, în timp ce cablurile cu perechi răsucite sunt utilizate pentru a conecta componente individuale într-un dispozitiv (cum ar fi discurile dintr-un subsistem de discuri).

Standardul prevede mai multe lățimi de bandă și oferă un curs de schimb de 1, 2 sau 4 Gbps. Ținând cont de faptul că două cabluri optice sunt utilizate pentru conectarea dispozitivelor, fiecare dintre acestea funcționând în aceeași direcție, cu un set echilibrat de operații de citire-scriere, rata de schimb a datelor se dublează. Cu alte cuvinte, Fiber Channel funcționează în modul full duplex. În ceea ce privește megaocteții, viteza nominală a Fibre Channel este de 100, 200 și respectiv 400 MB / s. În realitate, cu un raport de 50% al operațiilor de citire-scriere, viteza interfeței atinge 200, 400 și 800 MB / s. În prezent, soluțiile Fibre Channel de 2 Gbps sunt cele mai populare deoarece oferă cel mai bun raport preț / performanță.

Rețineți că echipamentele Fibre Channel pot fi împărțite aproximativ în patru categorii principale: adaptoare, hub-uri, switch-uri și routere, iar acestea din urmă nu s-au răspândit încă.

Soluțiile Fibre Channel sunt de obicei concepute pentru organizațiile care trebuie să mențină volume mari de informații online, să accelereze stocarea primară și secundară pentru rețelele cu date intensive și să elimine stocarea de pe servere pe distanțe mai mari. permis în standardul SCSI. Aplicațiile tipice pentru soluțiile Fibre Channel sunt bazele de date și băncile de date, sistemele de analiză și suport de decizie bazate pe cantități mari de date, sistemele de stocare și procesare a informațiilor multimedia pentru televiziune, studiourile de film, precum și sistemele unde discurile trebuie să fie la distanță de servere. din motive de securitate.

Fibre Channel face posibilă separarea tuturor fluxurilor de date între serverele de întreprindere, arhivarea datelor etc., de rețeaua locală a utilizatorului. În această variantă, posibilitățile de configurare sunt enorme - orice server poate accesa orice resursă de disc permisă de administratorul de sistem; mai multe dispozitive pot accesa același disc simultan și cu o viteză foarte mare. Această opțiune face, de asemenea, arhivarea datelor o sarcină ușoară și transparentă. În orice moment, puteți crea un cluster, eliberând resurse pentru acesta pe oricare dintre sistemele de stocare Fibre Channel. Scalarea este, de asemenea, destul de clară și de înțeles - în funcție de capacitățile care lipsesc, puteți adăuga fie un server (care va fi cumpărat numai pe baza capacităților sale de calcul), fie un nou sistem de stocare.

Una dintre caracteristicile foarte importante și necesare ale Fibre Channel este capacitatea de a segmenta sau, după cum se spune, de a zonifica sistemul. Zonele sunt similare LAN-urilor virtuale dintr-o rețea locală - dispozitivele din diferite zone nu se pot „vedea” reciproc. Zonarea este posibilă fie prin Fabrică comutată, fie prin WWN (World Wide Name). Adresa WWN este similară cu adresa MAC din rețelele Ethernet, fiecare controler FC are propria adresă WWN unică, care este atribuită de producător, iar orice sistem de stocare corect vă permite să introduceți adresele acelor controlere sau porturi matrice cu care acest dispozitiv este permis să funcționeze. Zonarea este destinată în primul rând îmbunătățirii securității și performanței SAN-urilor. Spre deosebire de o rețea obișnuită, este imposibil să obțineți acces la un dispozitiv închis pentru o anumită zonă din lumea exterioară.

Tehnologia FICON Tehnologia FICON (FIber CONnection) oferă performanțe îmbunătățite, funcționalitate îmbunătățită și comunicații la distanță. Ca protocol de transfer de date, acesta se bazează pe standardul ANSI Fibre Channel (FC-SB-2). Primul standard general IBM pentru comunicarea între mainframe-uri și dispozitive externe (cum ar fi discuri, imprimante și unități de bandă) s-a bazat pe conexiuni paralele, nu prea diferite de cablurile multicore și conectorii multi-pini care au fost folosiți în acei ani pentru a conecta imprimantele desktop la PC-uri. ... Multe fire paralele au fost utilizate pentru a transporta mai multe date „la un moment dat” (în paralel); în mainframes se numea autobuz și etichetă. Conectorii și cablurile supradimensionate fizic au fost singura modalitate de comunicare până când au intrat pe piață în anii 1990. Tehnologie ESCON. A fost o tehnologie fundamental diferită: pentru prima dată, în loc de cupru, s-a folosit fibra optică și datele au fost transmise nu în paralel, ci în serie. Toată lumea știa bine că ESCON era mult mai bun și semnificativ mai rapid, cel puțin pe hârtie, dar înainte de adoptarea generală a tehnologiei, a fost nevoie de multe teste și eforturi pentru a convinge cumpărătorii. Se crede că tehnologia ESCON a apărut în timpul unei piețe stagnante; în plus, dispozitivele care susțin acest standard au fost prezentate cu o întârziere notabilă, astfel încât tehnologia a întâmpinat o recepție rece și a durat aproape patru ani pentru adoptarea sa pe scară largă. Cu FICON, istoria s-a repetat în mare măsură. Pentru prima dată această tehnologie a fost introdusă de IBM pe serverele S / 390 încă din 1997. Mulți analiști au realizat imediat că aceasta este în multe privințe o soluție tehnic mai avansată. Cu toate acestea, de câțiva ani, FICON a fost utilizat aproape exclusiv pentru conectarea unităților de bandă (o soluție mult îmbunătățită în scopuri de backup și recuperare) și a imprimantelor. Abia în 2001 IBM a echipat în cele din urmă FICON cu Enterprise Storage Server, denumit cod Shark. Acest eveniment a coincis din nou cu o recesiune economică severă, deoarece introducerea noilor tehnologii în întreprinderi a încetinit. Literalmente, un an mai târziu, au apărut o serie de circumstanțe care au contribuit la adoptarea accelerată a FICON. De data aceasta, conceptul de fibră nu mai era nou, iar tehnologiile rețelei de stocare (SAN) erau răspândite atât în \u200b\u200blumea mainframe, cât și în afara acesteia. Piața de stocare continuă să crească constant. Dispozitivele de astăzi numite directori, concepute inițial pentru a sprijini ESCON, acceptă acum standardul Fibre Channel și sunt utilizate pentru implementarea soluțiilor FICON. Potrivit dezvoltatorilor, FICON oferă mult mai multe funcționalități decât Fiber Channel.

InfiniBand

Arhitectura InfiniBand definește un standard comun pentru gestionarea operațiunilor de I / O de comunicații, rețea și stocare. Acest nou standard a condus la formarea Asociației comerciale InfiniBand (IBTA, http://www.infinibandta.org). Pur și simplu, InfiniBand este un standard de arhitectură I / O de nouă generație care adoptă o abordare în rețea pentru conectarea serverelor de centre de date, stocare și dispozitive de rețea.

InfiniBand a fost conceput ca o soluție deschisă care ar putea înlocui toate celelalte tehnologii de rețea într-o mare varietate de domenii. Acest lucru s-a aplicat și tehnologiilor LAN comune (toate tipurile de rețele Ethernet și de stocare, în special Fibre Channel) și rețelelor de cluster specializate (Myrinet, SCI etc.) și chiar conectării dispozitivelor I / O la un PC ca posibilă înlocuire Autobuze PCI și canale I / O, cum ar fi SCSI. În plus, infrastructura InfiniBand ar putea servi la consolidarea bucăților folosind diferite tehnologii într-un singur sistem. Avantajul InfiniBand față de tehnologiile de rețea specializate, de înaltă performanță, orientate către cluster, este versatilitatea sa. Oracle, de exemplu, acceptă InfiniBand în soluțiile sale de cluster. În urmă cu un an, HP și Oracle au stabilit un benchmark TPC-H (pentru baze de date de 1 TB) într-un cluster InfiniBand bazat pe ProLiant DL585 care rulează Oracle 10g pe Linux. În vara anului 2005, IBM a atins maximele record pentru TPC-H (pentru baze de date de 3 TB) într-un mediu DB2 și SuSE Linux Enterprise Server 9 într-un cluster InfiniBand bazat pe xSeries 346. În același timp, costul pe tranzacție a fost de aproape jumătate din de la cei mai apropiați concurenți.

Folosind o tehnică numită rețea de rețea comutată sau rețea, InfiniBand descarcă traficul I / O de la procesoare de server la periferice și alte procesoare sau servere din întreaga întreprindere. Un cablu special (link) este utilizat ca canal fizic, oferind o rată de transfer de date de 2,5 Gbps în ambele direcții (InfiniBand 1x). Arhitectura este organizată ca multi-tier, cu patru straturi hardware și straturi superioare implementate în software. Fiecare canal fizic poate fi configurat cu mai multe canale virtuale, atribuindu-le priorități diferite. Pentru a crește viteza, există versiuni 4x și 12x ale InfiniBand, care utilizează 16 și respectiv 48 fire, iar ratele de transfer de date peste ele sunt de 10 Gb / s (InfiniBand 4x) și 30 Gb / s (InfiniBand 12x).

Soluțiile de arhitectură InfiniBand sunt solicitate pe patru piețe principale: centre de date corporative (inclusiv depozite de date), clustere de calculatoare de înaltă performanță, aplicații încorporate și comunicații. Tehnologia InfiniBand permite gruparea serverelor standard din industrie pentru a oferi performanță, scalabilitate și rezistență în centrele de date - capabilități care se găsesc de obicei doar pe platforme de ultimă generație în valoare de milioane de dolari. În plus, stocarea InfiniBand poate fi conectată la clustere de server, ceea ce permite ca toate resursele de stocare să fie conectate direct la resursele de calcul. Piața clusterelor de înaltă performanță caută în mod agresiv noi modalități de extindere a capacităților de calcul și, prin urmare, poate beneficia în mare măsură de randamentul ridicat, latența redusă și scalabilitatea superioară oferite de produsele InfiniBand cu costuri reduse. Aplicațiile încorporate, cum ar fi sistemele militare, sistemele în timp real, streaming video și multe altele, vor beneficia foarte mult de fiabilitatea și flexibilitatea conexiunilor InfiniBand. În plus, piața comunicațiilor solicită în mod constant o lățime de bandă crescută, care se realizează cu conexiuni InfiniBand de 10Gbps și 30Gbps.

La nivelul fizic al protocolului InfiniBand, sunt definite caracteristicile electrice și mecanice, inclusiv cablurile de fibră și cupru, conectorii, parametrii care definesc proprietățile schimbării la cald. La nivelul legăturii, sunt definiți parametrii pachetelor transmise, operațiunile de conectare punct la punct și caracteristicile de comutare din subrețeaua locală. Stratul de rețea definește regulile pentru rutarea pachetelor între subrețele; în cadrul unei subrețele, acest strat nu este necesar. Stratul de transport asigură asamblarea pachetelor într-un mesaj, multiplexare de canale și servicii de transport.

Să observăm câteva dintre caracteristicile cheie ale arhitecturii InfiniBand. I / O și clustering utilizează o singură placă InfiniBand în server, eliminând necesitatea unor plăci separate de comunicații și stocare (totuși, pentru un server tipic, se recomandă instalarea a două dintre aceste plăci configurate pentru redundanță). O singură conexiune la un switch InfiniBand este suficientă pentru fiecare server, rețea IP sau sistem SAN (redundanța se reduce la simpla duplicare a unei conexiuni la un alt switch). În cele din urmă, arhitectura InfiniBand abordează constrângerile de conectivitate și lățime de bandă din cadrul serverului, oferind în același timp lățimea de bandă și comunicațiile necesare pentru sistemele de stocare externe.

Arhitectura InfiniBand constă din următoarele trei componente principale (Figura 3). HCA (Host Channel Adapter) este instalat în interiorul unui server sau stație de lucru care acționează ca master (gazdă). Acționează ca o interfață între controlerul de memorie și lumea exterioară și servește la conectarea mașinilor gazdă la infrastructura de rețea bazată pe tehnologia InfiniBand. HCA implementează protocolul de mesagerie și mecanismul de bază DMA. Se conectează la unul sau mai multe comutatoare InfiniBand și poate face schimb de mesaje cu unul sau mai multe TCA-uri. Adaptorul de canale țintă (TCA) este conceput pentru a conecta dispozitive precum dispozitive de stocare, tablouri de discuri sau controlere de rețea la rețeaua InfiniBand. La rândul său, servește ca interfață între comutatorul InfiniBand și controlerele periferice I / O. Aceste controlere nu trebuie să fie de același tip sau să aparțină aceleiași clase, ceea ce permite combinarea dispozitivelor diferite într-un singur sistem. Astfel, TCA acționează ca un middleware fizic între traficul de date al structurii InfiniBand și controlerele I / O mai tradiționale pentru alte subsisteme, cum ar fi Ethernet, SCSI și Fibre Channel. Trebuie remarcat faptul că TCA poate interacționa direct cu HCA. Comutatoarele și routerele InfiniBand oferă puncte de andocare centrale, iar mai multe TCA-uri pot fi conectate la HCA-ul de gestionare. Comutatoarele InfiniBand formează nucleul infrastructurii de rețea. Acestea sunt conectate între ele și la TCA folosind mai multe canale; în acest caz, pot fi implementate mecanisme precum gruparea canalelor și echilibrarea sarcinii. Dacă comutatoarele funcționează într-o singură subrețea formată din dispozitive conectate direct, atunci routerele InfiniBand combină aceste subrețele, stabilind comunicarea între mai multe comutatoare.

Figura: 3. Principalele componente ale rețelei SAN bazate pe InfiniBand.

Majoritatea capabilităților logice avansate ale unui sistem InfiniBand sunt încorporate în adaptoare care conectează noduri la sistemul I / O. Fiecare tip de adaptor descarcă gazda de la efectuarea sarcinilor de transport utilizând un adaptor de legătură InfiniBand, care este responsabil pentru organizarea mesajelor I / O în pachete pentru a livra date prin rețea. Ca urmare, sistemul de operare de pe gazdă și procesorul server sunt eliberate de această sarcină. Este demn de remarcat faptul că o astfel de organizație este fundamental diferită de ceea ce se întâmplă în comunicațiile bazate pe protocolul TCP / IP.

InfiniBand definește un set extrem de flexibil de legături și mecanisme ale stratului de transport pentru a regla caracteristicile SAN InfiniBand pe baza cerințelor aplicației, inclusiv:

• pachete de dimensiuni variabile;
• dimensiunea maximă a unei unități de transmisie: 256, 512 octeți, 1, 2, 4 KB;
• local Route Header (LRH) pentru rutare pachete către portul corect de pe adaptorul de canal
• antet suplimentar strat 3 pentru rutare globală (GRH, Global Route Header);
• suport multicast;
• variante și sume de verificare invariante (VCRC și ICRC) pentru a asigura integritatea datelor.

Dimensiunea maximă a unității de transmisie determină caracteristicile sistemului, cum ar fi jitter-ul de sincronizare a pachetelor, încapsularea generală și latența utilizată la proiectarea sistemelor cu protocoale multiple. Abilitatea de a omite informațiile despre ruta globală atunci când este redirecționată către o destinație de subrețea locală reduce cheltuielile de comunicare locale. Codul VCRC este recalculat de fiecare dată când trece următoarea legătură a canalului de comunicație, iar codul ICRC este calculat atunci când pachetul este primit de destinație, ceea ce garantează integritatea transmisiei de-a lungul legăturii și de-a lungul întregului canal de comunicație.

InfiniBand definește controlul fluxului bazat pe permisiuni - pentru a preveni blocarea capului de linie și pierderea pachetelor - precum și controlul fluxului link-layer și controlul fluxului end-to-end. Controlul stratului de legătură bazat pe permisiuni este superior protocolului XON / XOFF utilizat pe scară largă, eliminând restricțiile de interval maxim și asigurând o utilizare mai bună a legăturilor. Capătul de recepție al liniei de comunicație trimite o permisiune dispozitivului de transmisie indicând cantitatea de date care poate fi recepționată în mod fiabil. Datele nu sunt transmise până când receptorul nu trimite o permisiune care indică faptul că există spațiu liber în bufferul de recepție. Un mecanism pentru transferul permisiunilor între dispozitive este încorporat în protocoalele de conectare și liniile de comunicație pentru a asigura un control fiabil al fluxului. Controlul fluxului stratului de legătură este organizat pe bază de VC pentru a preveni coliziunile de transmisie comune altor tehnologii.

Cu InfiniBand, comunicarea cu module de stocare la distanță, funcțiile de rețea și conexiunile între servere se va realiza prin conectarea tuturor dispozitivelor printr-un switch central și structură de legătură unificată. Arhitectura InfiniBand permite amplasarea dispozitivelor I / O până la 17 m de server folosind sârmă de cupru, până la 300 m folosind cablu fibra optică multimode și până la 10 km folosind fibră single mode.

Astăzi, InfiniBand câștigă încet din nou popularitate ca tehnologie de bază pentru clusterele de server și stocare și în centrele de date ca bază pentru conexiunile dintre servere și sisteme de stocare. O organizație numită OpenIB Alliance (Open InfiniBand Alliance, http://www.openib.org) face multe în această direcție. Mai exact, alianța își propune să dezvolte un pachet standard de suport pentru software InfiniBand open source pentru Linux și Windows. În urmă cu un an, suportul pentru tehnologia InfiniBand a fost inclus oficial în nucleul Linux. În plus, la sfârșitul anului 2005, reprezentanții OpenIB au demonstrat posibilitatea utilizării tehnologiei InfiniBand pe distanțe mari. Cea mai bună realizare în timpul demonstrației a fost transmiterea datelor la 10 Gbps pe o distanță de 80,5 km. Experimentul a implicat centre de date ale mai multor companii și organizații științifice. La fiecare punct final, protocolul InfiniBand a fost încapsulat pe interfețele SONET OC-192c, ATM sau 10 Gigabit Ethernet fără a sacrifica lățimea de bandă.

1. Introducere

Conceptul de telecomunicații

Elemente ale teoriei informației

1.3.1 Definiții de informații.

1.3.2 Cantitatea de informații

1.3.3 Entropie

1.4. Mesaje și semnale

Subiectul 2 ... Rețele de informații

2.2. Configurare LAN.

Subiectul 3.

3.2. Model de referință (OSI)

Subiectul 4.

4.1. Linii de comunicații prin cablu

4.2. Linii optice de comunicare

Subiectul 5.

Subiectul 6 ..

Subiectul 7.

7.2. Adresare IP

7.3. Protocol IP

Lectura 1

Telecomunicații. Conceptul informațional. Sisteme de transmitere a informațiilor. Măsurarea cantității de informații

Conceptul de telecomunicații

Înainte de a lua în considerare tehnologiile de transfer de informații, să luăm în considerare rețelele (sistemele) în care sunt transmise diferite tipuri de informații. Informații (sunet, imagine, date, text) transmise în rețelele de telecomunicații și calculatoare.

Telecomunicații (Tele greacă - distanță, departe și comunicare latină - comunicare) este transmiterea și recepția oricărei informații (sunet, imagine, date, text) la distanță prin diferite sisteme electromagnetice (canale prin cablu și fibre optice, canale radio și altele, prin cablu și fără fir canale de comunicatie).

Sistem de telecomunicații - agregat obiecte tehnice, măsuri organizaționale și subiecteimplementarea proceselor de conectare, transfer, acces la informații.

Sisteme de telecomunicații împreună cu suport de transfer de date formă rețele de telecomunicații.

Rețele de telecomunicații este recomandabil să împărțiți după tipul de comunicații (rețele telefonice, rețele de transmisie de date etc.) și să luați în considerare, dacă este necesar, în diverse aspecte (tehnice și economice, tehnologice, tehnice etc.)

Exemple de rețele de telecomunicații:

- serviciu poștal;

- telefonie publică (PSTN);

- rețele de telefonie mobilă;

- comunicare telegrafică;

- Internet - o rețea globală de interacțiune a rețelelor de calculatoare;

- rețea de radiodifuziune;

- rețea radio prin cablu;

- rețea de difuzare a televiziunii și radio;

și alte rețele de informații.

Pentru a implementa comunicarea la distanță, sistemele de telecomunicații utilizează:

- sisteme de comutare;

- sisteme de transmitere a datelor;

- sisteme de acces și control al canalelor de transmisie;

- sisteme de transformare a informațiilor.

Sistem de transmitere a datelor este o colecție canale de comunicatie, centre comutare, procesoare de teleprocesare, multiplexoare transmiterea datelor și software pentru stabilirea și implementarea comunicațiilor.

Sub sistem de transmitere a datelor (SPD) este înțeles ca mediu fizic (FS), și anume: mediul prin care se propagă semnalul (de exemplu, cablu, fibră optică (fibră), difuzare radio etc.).

Acest curs de prelegeri este dedicat studiului tehnologiei de transfer de informații la nivel fizic, de canal și de rețea.

Cel mai important aspect al cursului este conceptul de informație. În prezent, nu există o definiție unică a informației ca termen științific.

Iată câteva definiții ale informațiilor:

1. Informații (din lat. informatio - „clarificare, prezentare, conștientizare”) - aceasta informatie (mesaje, date), indiferent de forma prezentării lor.

2. Informații - informații despre persoane, obiecte, fapte, evenimente, fenomene și procese, indiferent de forma prezentării lor.

Informația reduce incertitudinea, incompletitudinea cunoașterii despre persoane, obiecte, evenimente etc.

În teoria informației, măsura incertitudinii orice experiență (proces) care poate avea rezultate diferite, ceea ce înseamnă că cantitatea de informații se numește entropie.

În sensul larg în care cuvântul este adesea folosit în viața de zi cu zi, entropie înseamnă o măsură a tulburării sistemului; mai putinelemente de sistem supus oricărei comenzi, cu cât este mai mare entropia.

Cu cât mai multe informații, cu cât sistemul este mai ordonat, și invers, cu atât mai puține informații, cu atât mai mare haosul sistemului, cu atât mai mare a ei entropie.

Comunicare: informație - mesaj - semnal

Mesaj- este informație exprimată într-o anumită formă și destinate transmiterii de la sursă la utilizator ( texte, fotografii, vorbire, muzică, imagine de televiziunesi etc.). Informația este partea mesajului care reprezintă noutate, adică ceva ce nu se știa anterior.

Semnaleste un proces fizic care se propagă în spațiu și timp, ale cărui parametri sunt capabili să afișeze (conținând) un mesaj.

Pentru a transfera utilizarea informațiilor semnal, care este o cantitate fizică și informațiile sunt cumva legate de parametrii săi.

În acest fel, semnalul este o cantitate fizică care se schimbă într-un anumit mod... În sistemele și rețelele de telecomunicații, sunt utilizate semnalele electrice, optice, electromagnetice și de altă natură.

Rețele telefonice

Primul pas dezvoltarea rețelelor telefonice - rețele publice de telefonie (PSTN sau PSTN). PSTN este un set de centrale telefonice automate, care sunt unite prin linii de comunicații analogice sau digitale (linii trunchi) sau linii trunchi și echipamente de utilizator (terminal) conectate la centrala telefonică automată prin linii de abonat. PSTN-urile folosesc tehnologia de comutare a circuitelor. Avantajul rețelelor de comutare de circuite este capacitatea de a transfera informații audio și informații video fără întârzieri. dezavantajul este utilizarea redusă a canalului, costul ridicat al transmiterii datelor, timpul de așteptare crescut pentru ceilalți utilizatori.

A doua fază - rețele telefonice ISDN. Generația modernă a rețelei de telefonie digitală este ISDN. ISDN (rețea digitală de servicii integrate) - Rețea digitală de servicii integrate, în care numai semnale digitale sunt transmise prin canale telefonice, inclusiv linii de abonați.

Compania de telefonie este mai probabil să utilizeze cupru PSTN pentru linia ISDN BRI, reducând astfel costul final al liniei ISDN.

Rețelele digitale cu integrarea serviciilor ISDN pot fi utilizate pentru rezolvarea unei clase largi de sarcini pentru transmiterea informațiilor în diverse domenii, în special: telefonie; transfer de date; combinarea rețelelor LAN la distanță; acces la rețele globale de calculatoare (Internet); transmiterea traficului sensibil la întârzieri (video, sunet); integrarea diferitelor tipuri de trafic.

Dispozitivul terminal al rețelei ISDN poate fi: un telefon digital, un computer separat cu un adaptor ISDN instalat, un fișier sau un server specializat, o punte LAN sau un router, un adaptor terminal cu interfețe vocale (pentru conectarea unui telefon analogic sau fax convențional) sau cu interfețe seriale (pentru transmiterea datelor).

În Europa, standardul ISDN de facto devine EuroISDN, care este susținut de majoritatea furnizorilor europeni de telecomunicații și a producătorilor de echipamente.

Conectat în prezent la rețelele PSTN și ISDN centre de comutare celulare(rețelele celulare ale diferiților operatori sunt interconectate), care oferă apeluri de la telefoane mobile la telefoane fixe (PSTN sau ISDN) și invers.

Pentru a conecta Internetul (rețele IP) cu PSTN special gateway-uri VoIP analogice, și cu ISDN se aplică gateway-uri VoIP digitale... Semnalul vocal de pe canalul VoIP poate merge direct la un telefon analog conectat la o rețea telefonică PSTN obișnuită sau la un telefon digital conectat la o rețea digitală cu servicii ISDN integrate.

Cablul de cupru și PDH / SDH sunt utilizate ca rețele principale în telefonia fixă \u200b\u200bpentru a combina PBX.

celular

Comunicația celulară este un sistem de telecomunicații fără fir format din 1) o rețea de stații de emisie-recepție de bază la sol, 2) stații mobile mici (telefoane radio celulare) și 3) un comutator celular (sau centru de comutare mobil). GSM (Sistem global pentru comunicații mobile)

Celular: 1G, 2G, 2.5G, 3G, 4G, 5G.GSM (Sistem global pentru comunicații mobile)

Rețele de televiziune

Rețelele de televiziune (terestre, prin cablu și prin satelit) sunt concepute pentru a transmite videoclipuri. Televiziunea prin cablu folosește canale de comunicare fără comutare. La început, videoclipul era în formă analogică, apoi televiziunea prin cablu și satelit a fost convertită în semnale digitale. În prezent, difuzarea analogică a televiziunii va înceta să existe și toate tipurile de difuzare a televiziunii vor transmite semnale în formă digitală.

Difuzarea TV digitală se bazează pe standarde deschise și este dezvoltată sub controlul consorțiului DVB.

Cele mai utilizate sisteme sunt:

· Difuzare digitală prin satelit - DVB-S (DVB-S2);

· Difuzare digitală prin cablu - DVB-C;

· Difuzare digitală - DVB-T (DVB-T2);

Difuzare digitală pentru dispozitive mobile - DVB-H;

TV prin IP - DVB (IPTV);

Televiziune prin Internet sau difuzare prin streaming (Internet-TV).

Cu privire la DVB-H, DVB-IPTV și Internet-TV, atunci acesta este rezultatul integrării (convergenței) diferitelor rețele, precum și a dispozitivelor terminale.

Televizorul mobil DVB-H este o tehnologie de difuzare mobilă care permite transmiterea semnalelor video digitale pe internet către dispozitive mobile precum un PDA, un telefon mobil sau un televizor portabil.

Este important să rețineți că IPTV (IP prin DVB sau IP prin MPEG) nu este un televizor care transmite pe internet. IPTV seamănă cu televiziunea obișnuită prin cablu, doar că nu ajunge la terminalul abonatului prin cablu coaxial, ci prin același canal ca și Internetul (modem ADSL sau Ethernet).

IPTV este o transmisie de canale (primite de obicei de la sateliți), în principal în formatele MPEG2 / MPEG4 prin rețeaua de transport a furnizorului, urmată de vizionarea pe un computer folosind unul dintre playerele video - VLC-player sau IPTV-Player sau pe un televizor folosind un set special de dispozitive specializate Top Box.

Streaming video ( Internet-TV). Modelul de difuzare în Internet-TV diferă semnificativ de alte concepte. Streaming Video se referă la tehnologiile de comprimare și tamponare a datelor care permit transmiterea videoclipului în timp real pe Internet.

Retele de calculatoare

Rețele primare

În prezent, Internetul folosește aproape toate liniile de comunicații cunoscute, de la liniile telefonice cu viteză redusă la canalele digitale prin satelit de mare viteză.

Canalele de comunicare ale rețelelor globale sunt organizate de rețelele primare de tehnologii FDM, PDH / SDH, DWDM (DUBLU DEM).

Întrucât traficul IP de astăzi este un atribut indispensabil oricărei rețele de transmisie de date și este pur și simplu imposibil să nu-l susținem, atunci să oferim servicii de înaltă calitate majoritatea rețelelor globale mari, în special a rețelelor operatorilor de telecomunicații, sunt construite pe o schemă pe patru niveluri.

Figura: 10. Structura pe patru niveluri a rețelei globale moderne

Cele două straturi inferioare nu aparțin rețelelor reale de pachete - acestea sunt straturile rețelei primare.

Rețelele primare sau backbone sunt concepute pentru a crea o infrastructură comutată... Pe baza canalelor formate de rețelele primare, secundarul ( computer sau telefon) rețea.

Multiplexarea prin diviziune în lungime de undă densă (DWDM), cea mai rapidă tehnologie disponibilă astăzi, este utilizată la nivelul inferior pentru a genera viteze spectrale 10 Gbps și mai mare. Multiplexarea diviziunii lungimii de undă ( WDM) - tehnologie de multiplexare a diviziunii lungimii de undă opticănumit de obicei multiplexarea prin divizarea lungimii de undă... Aproape orice echipament poate fi conectat la un multiplexor WDM (DWDM, CWDM): SONET / SDH, ATM, Ethernet.

Tehnologia SDH funcționează la nivelul următor ( ierarhie digitală sincronă). Standardele SDH / PDH sunt dezvoltate pentru rețelele de comunicații optice de mare viteză - mai întâi, PDH (Ierarhia digitală plesiohronică, ierarhie digitală plesiocronă), apoi mai avansat SDH (Synchronous Digital Hierarchy, ierarhie digitală sincronă), comun în Europa și omologul său american SONET. SONET / SDH presupune utilizarea metoda multiplexării prin divizarea timpului și calendarul sloturilor de trafic între elementele de rețea și determină nivelurile de viteze de date și parametrii fizici.

Al treilea nivel este format din rețeaua ATM, al cărei scop principal este de a crea o infrastructură de circuite virtuale permanente care conectează interfețele routerelor IP care operează pe al treilea nivel superior al rețelei globale.

Stratul IP formează o rețea compusă și oferă servicii utilizatorilor finali care tranzitează traficul IP prin WAN sau interacționează prin IP cu internetul.

Internetul folosește, de asemenea, rețele IP „pure”, așa-numite, deoarece nu există altă rețea cu comutare de pachete, cum ar fi ATM, sub stratul IP.

Structura unei rețele IP „pure” este prezentată în Fig. de mai jos.

Figura: 11. Structura unei rețele IP „pure”

Într-o astfel de rețea, legăturile digitale sunt încă formate de infrastructura celor două straturi inferioare, iar aceste legături sunt utilizate direct de interfețele routerelor IP, fără niciun strat intermediar.

Dezvoltarea rețelelor de comunicații a arătat necesitatea integrării sunetului, imaginilor și a altor tipuri de date pentru a le putea transfera împreună. Deoarece canalele de comunicații discrete sunt mai fiabile și mai economice decât canalele de comunicații analogice, acestea au fost luate ca bază. În această privință, numărul rețelelor analogice scade rapid și sunt înlocuite cu altele discrete.

Softswitch

Softswitch (softswitch) - softswitch flexibil, unul dintre elementele principale ale stratului de control al rețelei de comunicații de generație următoare NGN

Figura: 15. Softswitch ca parte a rețelei de comunicare publică

Softswitch este un dispozitiv de gestionare a rețelei NGN conceput pentru a separa gestionarea conexiunilor de funcțiile de comutare, capabil să deservească un număr mare de abonați și să interacționeze cu serverele de aplicații, acceptând standarde deschise. SoftSwitch este purtătorul inteligenței rețelei IP, coordonând controlul serviciului de apel, semnalizare și conectivitate pe una sau mai multe rețele.

De asemenea, o funcție importantă a comutatorului soft este conectarea rețelelor NGN de \u200b\u200bgenerație următoare cu rețelele PSTN tradiționale existente, prin semnalizare (SG) și gateway-uri media (MG).

Tehnologii de transfer de informații

Tema 1. Concepte de bază de informații și sisteme de transmitere a informațiilor

1. Introducere

Conceptul de telecomunicații

Elemente ale teoriei informației

1.3.1 Definiții de informații.

1.3.2 Cantitatea de informații

1.3.3 Entropie

1.4. Mesaje și semnale

1.5. Principalele direcții de dezvoltare a tehnologiilor de telecomunicații

Subiectul 2 ... Rețele de informații

2.1. Caracteristicile și clasificarea rețelelor de informații

2.2. Configurare LAN.

2.3. Topologii de rețea de bază

2.4. Tehnologii de rețea a rețelei locale

2.5. Metode de construire a rețelelor de informații

Subiectul 3. Arhitecturi de rețea informațională

3.1. Arhitectura pe mai multe niveluri a rețelelor de informații

3.2. Model de referință (OSI)

Subiectul 4. Linii de comunicare și canale de transmisie de date

4.1. Linii de comunicații prin cablu

4.2. Linii optice de comunicare

4.3. Canale de comunicare wireless

4.4. Canale de transmisie de date prin satelit

Subiectul 5. Tehnologii de transmitere a datelor la nivelul fizic

5.1 Funcțiile de bază ale stratului fizic

5.2. Metode de conversie a semnalelor discrete (modulare și codificare):

5.2.1. Modulație analogică a semnalelor discrete (AM, FM, FM)

5.2.2. Codificare digitală a semnalelor discrete (puls și potențial)

5.3. Modularea prin impuls a codului semnalelor analogice

5.4. Metode de multiplexare:

5.4.1. Metoda de multiplexare în frecvență FDM

5.4.2. Multiplexarea TDM prin diviziune de timp

5.4.3. Prin lungime de undă WDM (în canalele de comunicații cu fibră optică)

Subiectul 6. Tehnologii de transmitere a datelor la nivelul legăturii de date.

6.1. Tehnologii de transmitere a datelor la nivelul legăturii de date în rețelele LAN și leasing (Ethernet, Token Ring, FDDI; SLIP, HDLC, PPP)

6.2. Tehnologii de transport al stratului de legătură de date WAN sau backbone (X.25, Frame Relay, ATM, MPLS, Ethernet; ISDN, PDH, SDH / SONET, WDM / DWDM)

Subiectul 7. Tehnologii de transfer de informații la nivel de rețea în rețele compozite (rețele IP)

7.1. Legarea rețelei pe baza stratului de rețea

7.2. Adresare IP

7.3. Protocol IP

7.4. Rutare în rețelele de transmisie de date.

7.5. Controlul fluxului de date.

Curriculum-ul cursului de 108 ore academice constă dintr-un modul informativ (educațional) de 3 credite (volumul creditului ECTS este de 36 de ore academice) și constă din studii la clasă și muncă independentă a studenților.