ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Встроенные (интегрированные) модемы

Встроенными модемами оснащаются некоторые модели ПЭВМ и большинство современных ноутбуков. Их основное отличие от встраиваемых состоит в том что они полностью немобильны.

В различных линиях передачи данных используются различные методы передачи: асинхронные и синхронные. Тип модема зависит от метода передачи и назначения сети.

МЕТОДЫ ПЕРЕДАЧИ

Асинхронные модемы

При асинхронной передаче (передаче с нерегулярными интервалами, передаче без тактирующих импульсов) данные передаются по единственной линии. Приемник должен определить, когда и какие данные пришли. Для этой цели приемник часто, обычно в 16 раз чаще, чем максимальное быстродействие связи, опрашивает линию. Таким образом, обнаруживается момент прихода и значение данных. Очевидно, что передаваемый элемент данных (обычно это 8-ми разрядный символ) должен быть окаймлен дополнительными битами, что требуется как для синхронизации, так и для того, чтобы можно было передать символ, состоящий из одних нулей или единиц. На рис. 4 показан обмен данными по последовательной асинхронной связи RS-232. Стандарт на интерфейс RS-232 C разработан ассоциацией электронный промышленности (ElectronicIndustriesAssociation - EIA). Компьютеры IBM PC обычно оборудованы не менее чем одним последовательным асинхронным адаптером, частично поддерживающим протокол RS-232 C.

Рис. 4. Обмен данными по последовательной асинхронной связи RS-232

Исходное состояние линии - уровень логической 1, которое называется отмеченным (Mark). При начале передачи уровень переходит в логический 0 (пустое состояние, Space). Если линия находится в данном состоянии долее определенного времени, то связь считается разорванной (Break).

После начала передачи уровнем логического 0 передается стартовый бит (Start). На рисунке только для стартового бита изображены импульсы опроса, которые генерируются приемной аппаратурой для определения значений передаваемых бит.

За стартовым битом следуют биты данных. На рис. 2 показан пример с 8 битами в символе с номерами от 0 до 7. Вслед за битами данных может следовать бит четности P, если используется проверка на четность.

Завершают передачу символа один или два стоповых бита (Stop). После этого линия опять переходит в состояние Mark.

И передатчик, и приемник должны быть настроены на одинаковый формат посылки (число бит в символе, есть/нет проверка на четность или нечетность, один/два стоповых бита) и одинаковую скорость передачи.

Пример использования асинхронного модема, работающего на двухпроводной телефонной линии с ЧРК приема и передачи, показан на рис. 5.

Рис. 5. Пример использования асинхронного модема

При старт-стопной передаче отсутствует синхронизация между приемником и передатчиком (рис. 6).

Рис. 6. Старт-стопная передача данных

Передающий модем просто шлет данные, а принимающий - принимает, а затем проверяет, что они приняты без ошибок. Для обнаружения ошибок выделяется дополнительный бит - бит четности. Если информационные биты имеют нечетное число "1", то в бит четности заносится "1", если четное - "0". При приеме осуществляется контроль четности. Если в процессе передачи произошло искажение какого-либо разряда ("1" > "0" или "0" > "1"), то будет получено нечетное количество "1" и обнаружена ошибка.

Стандарт модемов V.32 не предусматривает аппаратного контроля ошибок, и он возлагается на специальное программное обеспечение, работающее с модемом. Модемы V.42 используют аппаратную коррекцию ошибок (и поддерживают MNP4). Недостатком асинхронной связи является то, что = 25% трафика данных состоит из управляющей и контролирующей информации.

Сжатие уменьшает время, необходимое для передачи данных (за счет удаления избыточных элементов или пустых участков). Наиболее распространенными стандартами сжатия являются V.42bis и MNP5 (MicrosoftNetworkProtocolclass 5). Различные стандарты определяют различные аспекты работы модема. Поэтому один и тот же модем, чтобы увеличить производительность, иногда использует комбинацию протоколов передачи данных и контроля ошибок.

Например, при использовании модемов на асинхронном аналоговом канале связи между ЛВС хорошие результаты может дать следующая комбинация:

V.32bis - передача;

V.42 - контроль ошибок;

V.42bis - сжатие.

Однако необходимо, чтобы модемы на обеих сторонах поддерживали одни и те же протоколы.

Асинхронные или последовательные модемы дешевле синхронных, поскольку не нуждаются в схемах и компонентах для управления синхронизацией.

Синхронные модемы

Синхронная связь основана на согласованной работе двух устройств. Ее цель - выделить биты из группы при передаче их блоками. Эти блоки называют кадрами. Для установки синхронизации и периодической проверки ее правильности используются специальные символы.

Рис. 7. Передача битов в синхронном модеме

Поскольку биты передаются в синхронном режиме, стартовые и стоповые биты не нужны (рис. 7). Передача завершается в конце одного кадра и начинается вновь на следующем кадре. Этот метод более эффективнее, чем асинхронная передача, т. к. доля передаваемой полезной информации может превышать 95% (в то время как при асинхронной передаче не более 75 - 80%). В случае обнаружения ошибки синхронная схема распознавания и коррекции ошибок просто повторяет передачу кадра. Синхронные протоколы:

-разбивают данные на блоки;

-добавляют управляющую информацию;

-устанавливают соединение;

-проверяют данные на наличие ошибок.

Наиболее проста для понимания синхронная передача. Ее суть заключается в том, что одновременно с данными по дополнительной линии передаются синхроимпульсы тактирования. Приемник после получения синхроимпульса просто считывает данные из линии данных. Очевидно, что не требуются никакие дополнительные вычисления или обработка, но на каждую сигнальную линию требуется линия тактирования. Иллюстрация синхронной передачи показана на рис. 8.

Рис. 8. Диаграмма синхронной передачи данных

Синхронные модемы, работающие на аналоговых телефонных каналах, используются при высоких скоростях для обмена данными до 28800 бит/сек и выше. Обычные методы модуляции - фазовая и интегрированная фазово-амплитудная (при скоростях выше, чем 4800 бит/сек). В синхронных модемах используются эквалайзеры (компенсаторы), чтобы выровнять характеристики телефонных линий. Эти компенсаторы вставлены в дополнение к компенсаторам, иногда уже существующим в телефонных линиях. Компенсаторы могут быть разбиты на следующие три основные группы:

Фиксированный (статистический) компенсатор. Эти компенсаторы смещают сигнал согласно среднему из известного затухания на каждой частоте. Настройка компенсатора обычно делается у изготовителя и фиксируется на месте. Такие компенсаторы обычно используются при работе на низких скоростях в линиях с набором номера.

Вручную корректируемый компенсатор. Эти компенсаторы могут быть настроены на оптимальную эффективность для данной линии. Они должны периодически подстраиваться для данной линии и быть заново настроены при замене линии. Для настройки используются кнопки внутри модема (или на внешней панели).

Автоматический компенсатор. Эти компенсаторы автоматически настраиваются при установлении соединения. В зависимости от качества линии компенсатор непрерывно (через 15-25 мс) производит опрос линии и подстраивается к измененным условиям, так что в каждый момент времени модем функционирует при оптимальных условиях. В некоторых модемах подстройка выполняется до 2400 раз в секунду.

Передатчик синхронного модема на рис. 9.

Рис. 9. Передатчик синхронного модема

В синхронных модемах канал может быть разбит для отдельных потребителей на различные скорости. Модемы, которые имеют эту способность, называются SSM - SplitSystemModem.

Основные протоколы синхронной связи:

SDLC - протокол синхронного управления каналом (SynchronousDataLinkControl);

HDLS - высокоуровневый протокол управления каналом (HighDataLinkControl);

BISYNC - протокол двоичной синхронной связи (BinarySynchronousCommunicationprotocol).

Синхронная связь используется практически во всех цифровых системах связи. Если для соединения удаленных ПК используются цифровые линии, то необходимо устанавливать синхронный модем. Следует отметить, что из-за высокой стоимости и сложности синхронные модемы для домашних условий и небольших ЛВС, как правило, не предлагаются.

РЕЖИМЫ РАБОТЫ МОДЕМОВ

Имеются три режима работы модемов, отличающиеся возможностями одновременной работы на прием и передачу:

· полудуплексный,

· дуплексный,

· симплексный.

Полудуплексный режим

Полудуплекс означает, что сигнал может быть передан в любом направлении, но не в обоих одновременно. Телефонный канал часто включает подавитель эха, позволяя передачу только в одном направлении; это означает полудуплексный канал. Подавители эха постепенно заменяются на эхо прерыватели, которые теоретически являются дуплексными устройствами. Когда модем соединен с двухпроводной линией, импеданс вывода не может быть абсолютно точно согласован с входным импедансом линии, и некоторая (обычно сильно искаженная) часть переданного сигнала будет всегда отражаться обратно. По этой причине полудуплексные приемники заблокированы, когда их локальный передатчик работает. Полудуплексные модемы могут работать в дуплексном режиме.

Дуплексный режим

Полный дуплекс (или просто дуплекс) означает, что сигналы могут быть переданы в обоих направлениях одновременно. Дуплексная работа на двухпроводной линии требует способности отделения принимаемого сигнала от отражения переданного сигнала. Это обеспечивается или FDM (frequencydivisionmultiplexing - мультиплексирование разделением частот), в котором сигналы в двух направлениях занимают различные полосы частоты и отделяются фильтрованием или отменой (прерыванием) эха (EchoCanceling - EC). Термин "полный дуплекс" обычно означает, что модем может передавать и получать одновременно на полной скорости. Модемы, которые обеспечивают медленный обратный канал, иногда называются асимметричными модемами или модемами с расщепленной скоростью. Полнодуплексные модемы не будут работать на полудуплексных каналах.

Симплексный режим

В этом режиме сигнал может быть передан только в одном направлении. Удаленный модем телеметрической системы сбора информации может быть симплексным, так как требуется передача только в одном направлении.

МЕТОДЫ УДАЛЕННОГО ДОСТУПА

Существует три метода подключения удаленного пользователя или отделения фирмы к ЛВС компании (рис. 10).

Рис. 10. Методы удаленного доступа

Эмуляция терминала - это метод, при котором пользователь удаленного терминала с помощью специального программного обеспечения подключается по глобальной сети к другому компьютеру, как локальный узел. Этот способ часто используется на мейнфреймах и мини-компьютерах, но мало распространен в ЛВС. Удаленной управление (remotecontrol) - это метод, который позволяет удаленному пользователю получить контроль над локальными ПК в ЛВС корпорации (т. е. управлять одним из ПК в ЛВС). Скорость проведения сеанса и его возможности зависят от характеристик управляемого ПК, т. к. именно на нем выполняется обработка всех сетевых команд.

Коды клавиш, нажимаемых на удаленном ПК, посылаются в управляемый ПК, а все изменения на экране управляемого выводятся на экран удаленного ПК (рис. 11).

Рис. 11. Удаленное управление

Используемые файлы и прикладные программы не загружаются в удаленный ПК. Передача через модем со скоростью 2400 - 57600 бит/с. Недостаток метода: для выполнения одной работы задействованы два ПК. Метод удаленного узла (remotenode) основан на использовании сервера удаленного доступа, который служит своего рода "регулировщиком" и позволяет отдельному удаленному ПК или ЛВС связываться с центральной ЛВС. Программное обеспечение удаленного ПК, реализующее функции удаленного узла, позволяет ему функционировать как полноценному пользователю ЛВС. Таким программным обеспечением может быть Windows 98, NT WorkStation. Как только связь установлена, телефонные линии становятся "прозрачными" и пользователь может работать со всеми ресурсами сети, как будто он сидит за ПК, непосредственно подключенным к ЛВС. Сервер удаленного доступа может быть реализован:

-в виде модема со встроенным специальным ПО;

-либо быть сервером ЛВС, на котором выполняются программы удаленного узла.

Желательно, чтобы на удаленном ПК помимо сетевого системного ПО находилось все прикладное ПО, необходимое для сеанса связи: все выполняемые (*.exe) файлы; необходимые Windows-приложения. В противном случае их необходимо будет передавать с сетевого сервера на канал связи. Т. к. они имеют, как правило, большие объемы данных, то это потребует значительных затрат времени.

Рис. 12. Удаленный узел

Как каждый полноценный пользователь ЛВС, удаленный узел имеет свой сетевой адрес. Сетевая операционная система преобразует сетевые пакеты, которые нужно передать через модем, из формата протокола IP или IPX в формат, совместимый со стандартом последовательной передачи. С появлением все большего количества программ, поддерживающих архитектуру "клиент - сервер", усиливается тенденция на программное обеспечение для удаленных узлов, т. к. такие программы позволяют обрабатывать большие файлы данных на серверах ЛВС, а на удаленный ПК передать только результаты обработки.