Оборудование и цифровые технологии доступа в Интернет

Оборудование и цифровые технологии доступа в Интернет

Введение

Существует множество определений Интернета. Например, составители энциклопедии «Кирилл и Мефодий» считают, что «Интернет - это «международная (всемирная) компьютерная сеть электронной связи, объединяющая региональные, национальные, локальные и другие сети, которая способствует значительному увеличению и улучшению обмена информацией.

Винтон Серф, президент Сообщества Интернета, дает краткое определение так: «Интернет - это глобальная сеть сетей, взаимно связанных протоколами TCP/IP и другими коммуникационными протоколами».

Однако Федеральный сетевой совет (FNC) определяет термин «Интернет» так: «Интернет - это глобальная информационная система, которая:

-    логически взаимосвязана пространством глобальных уникальных адресов, основанных на интернет-протоколе (IP) или на последующих расширениях или преемниках IP;

-       способна поддерживать коммуникации с использованием семейства протокола управления передачей (TCP/IP) или его последующих расширений/преемников и/или других IP-совместимых протоколов;

-       обеспечивает, использует или делает доступной, на общественной или частной основе, высокоуровневые сервисы.

За два десятилетия своего существования Сеть Internet претерпела кардинальные изменения. Она проектировалась до первых ЛВС, но впитала эту новую сетевую технологию, равно как и появившиеся позднее сервисы коммутации ячеек и кадров. Она задумывалась для поддержки широкого спектра функций, от разделения файлов и удаленного входа до разделения ресурсов и совместной работы, породив электронную почту и в более поздний период Всемирную паутину (WWW).

Но важнее всего то, что Сеть, созданная вначале как объект деятельности небольшого коллектива специально выделенных исследователей, выросла до коммерчески выгодной организации, в которую ежегодно вкладываются миллиарды долларов.

В данном реферате будут рассмотрены некоторые основные Internet-технологии, касающиеся доступа в глобальную сеть, а также оборудование необходимое для данного процесса.

1. Оборудование для доступа в Интернет

.1 Модемы и факс-модемы

Модем - устройство для преобразования данных из цифрового формата в аналоговый и обратно для передачи их по телефонным линиям.

Различают внутренние и внешние модемы. Внутренние модемы выполнены в виде дочерней платы и устанавливаются в PCI-разъем на материнской плате, а внешние подключаются к ПК через последовательный порт или шину USB. В ноутбуках модем может быть интегрирован на материнскую плату или может подключаться через интерфейс PCMCIA.

Современные модемы могут передавать данные со скоростью 33600-56000 бит/с. Однако на большинстве телефонных линий в России реально получить скорость обмена больше 33600 бит/с невозможно. Наиболее адаптированными для российских условий зарекомендовали себя модемы фирм ZyXeL, 3 Com, 4 ElineCom.

Большинство модемов позволяют передавать факсы, многие могут использоваться как телефон, выступать в качестве автоответчика. Существуют также ISDN и ADSL-модемы, которые поддерживают более высокую скорость приема/передачи данных. Но для их использования АТС должна поддерживать возможность работы по этим стандартам.

.2 Сетевые и коммуникационные устройства

Для объединения ПК в локальные сети необходимы сетевые адаптеры, кабель и коммуникационные устройства.

Сетевой адаптер - дочерняя плата, устанавливаемая в PCI- разъем. В ноутбуках сетевая плата может быть интегрирована на материнскую плату или подключаться через интерфейс PCMCIA.

Самыми распространенными являются локальные Ethernet- сети.

Каждое устройство в такой сети имеет свой логический номер. При передаче данных в них указывается логический номер устройства, которому они предназначены.

Если устройство видит предназначенный ему пакет данных, то оно его принимает, а остальные устройства игнорируют передачу. Если два устройства или более начинают одновременно передавать данные, то все они «замолкают» и возобновляют активность через неопределенный (обычно случайный) интервал времени. Таким образом, по сети может одновременно передаваться только одно сообщение.

Наиболее часто сети создаются на основе кабеля «витая пара». Кабели от всех устройств подключаются к коммуникационному устройству - концентратору с помощью разъема RJ-45.

Концентратор (Hub, хаб) - устройство, принимающее сигнал и передающее его по нескольким направлениям. Используются сети стандартов Ethernet 10Base-T (скорость передачи данных до Юмбит/с), 100Base-T (скорость до 100 Мбит/с - наиболее распространены) и 1000Base-T (скорость до 1000 Мбит/с). Помимо концентраторов в Ethernet-сетях в качестве коммуникационных устройств используются принт-серверы и маршрутизаторы.

Принт-сервер - устройство, позволяющее всем станциям сети коллективно использовать один или несколько принтеров.

Маршрутизатор - устройство, позволяющее поделить одно подключение к глобальной сети на несколько пользователей локальной сети.

Например, несколько пользователей могут иметь доступ в Интернет через один модем, подключенный к маршрутизатору.

модем internet цифровой доступ

2. Цифровые технологии доступа в Интернет

.1 Способы доступа в Интернет

Выход в Интернет осуществляется через провайдера, связь с которым организуется одним из следующих способов:

1.     Доступ в Интернет по коммутируемым линиям или Dial-Up.

Главным ограничением в этом режиме является только качество телефонной линии и модема;

2.     Постоянное соединение с Интернетом по выделенной линии.

Это наиболее совершенный, но и самый дорогой способ работы в Интернете, автоматически открывающий доступ ко всем ресурсам Интернета.

При заключении контракта с провайдером по коммутируемым телефонным линиям должна быть предоставлена информация, которую в дальнейшем необходимо указать в качестве параметров в различных программах связи с провайдером, используемых при непосредственной работе в Интернете.

В соответствии с терминами, принятыми в Windows, а также в программах MS Internet Explorer, MS Outlook Express, MS Outlook, при заключении договора на Dial-Up-доступ провайдер должен установить для каждого абонента набор параметров, представленных в приложении 1.

.2 Технологии доступа в Интернет

(от англ. Digital Subscriber Loop) - цифровой абонентский шлейф, семья технологий широкополосного доступа в Интернет. Стандартная скорость приёма данных колеблется от 128 Кбит/с до 24,000 Кбит/с в зависимости от используемой технологии DSL и её уровня. В технологии ADSL скорость передачи данных ниже скорости их приёма, зато симметрична для SDSL.

Технология DSL использует более высокую, неиспользуемую полосу соединения путём создания широких каналов 4312.5 Гц, начинающихся между 10 и 100 кГц, в зависимости от конфигурации системы. Распределение каналов продолжается на всё более высоких частотах (до 1.1 МГц для ADSL) до тех пор, пока новые каналы не будут признаны непригодными к использованию. Большее количество пригодных для использования каналов приравнивается к большей доступной полосе, поэтому важными характеристиками являются расстояние и качество линии. Резерв пригодных для использования каналов разделяется на две группы потоков движения, передачи и приёма, на основе предварительно сконфигурированной пропорции. В заложенной группе отдельные каналы скреплены в одну пару циклов, каждый в своём направлении.

Все технологии DSL используют очень сложные алгоритмы переработки цифрового сигнала, преодолевая ограничения присущие парам проводов. Не так давно стоимость такой прокладки могла быть огромной, но благодаря технологии VLSI, стоимость прокладки DSL на существующих локальных линиях, с мультиплексором DSLAM на одном конце и модемом DSL на другом, требует меньше средств по сравнению с тем, какие могли бы быть при установке новой оптоволоконной линии, при том же маршруте и расстоянии.

Технология DSL используется в большинстве квартир и малых офисов, соответствующие фильтры позволяют одновременно передавать голосовые сигналы и DSL. Модем DSL может использовать ту же абонентскую линию, что и устройства связи на основе POTS, включая факсы и аналоговые модемы. В течение каждого промежутка времени только один модем DSL может использовать линию абонента. Стандартным методом предоставления доступа DSL нескольким компьютерам в одном помещении является применение маршрутизатора (роутера), который устанавливает связь между модемом DSL и локальной сетью ETHERNET либо Wi-Fi.- Wireless Local Area Network - в настоящее время это, пожалуй, самый популярный и чаще всего применяемый метод беспроводного доступа в Интернет для конечных пользователей. Схема стандартного WLAN-соединения представлена на рисунке 2.1.

Рис. 2.1 Схема стандартного WLAN-соединения

В настоящее время преобладает несколько стандартов беспроводных сетей WLAN. Самые популярные из них это 802.11а, 802.11b и 802.11g. С учётом этого определено нескольких физических уровней, позволяющих проектировщику выбрать один из них в зависимости от требований системы или потребностей будущих пользователей. Стандарт IEEE 802.11 определяет два самых низких уровня модели беспроводных компьютерных сетей, работающих с производительностью в радио канале до 2 Мбит/с. Он предусматривает два вида радио-интерфейса: работающий в полосе 2,4 ГГц и в инфракрасном диапазоне. Для первоначальной спецификации IEEE 802.11 была характерна низкая мощность и проблемы с совместимостью.

Опубликованная в 1999 года спецификация 802.11b определяла новый уровень PHY, который обеспечивал большую битовую скорость с применением DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) в диапазоне 2,4 ГГц. Устройства, работающие в этом стандарте, могут передавать данные со скоростью до 11 Мб/с.(Fiber In The Loop) - оптоволоконная система абонентской сети. Последним предложением мировых телекоммуникационных концернов являются оптико-волоконные абонентские системы, позволяющие одновременно предоставлять различные телекоммуникационные и телевизионные услуги.позволяет сконструировать общую сеть для обслуживания абонентов телефонных и телевизионных линий с ограниченным использованием либо без медных кабелей, применявшихся до сих пор.

Системы FITL предназначены для удовлетворения постоянно растущих требований к операторам публичных телекоммуникационных сетей. Кроме оказания основных телекоммуникационных услуг, таких как телефонная связь, всё чаще говорится об оказании услуг, выходящих за пределы стандартного перечня, таких как услуги мультимедиа: видео по требованию, видеоконференции, видеотелефон, быстрый доступ в сеть Интернет, электронные покупки и тому подобное.

Система FITL широко использует оптико-волоконную технологию, признанную и проверенную в кабельных линиях теле-трансмиссии. Она предполагает использование оптических носителей в основном в магистральной и распределительной части традиционной сети доступа.S является в настоящее время одним из самых популярных методов спутникового доступа в Интернет. Как и у каждого канала, у DVB-S есть свои достоинства и недостатки, обусловленные непосредственно физической формой и законами, которым она подчиняется.

Пример DVB-соединения представлен на рисунке 2.2.

Рис. 2.2 Схема DVB- соединения

К самым значительным достоинствам можно отнести:

-       всеобщее покрытие - эта технология при использовании соответствующих созвездий размещения спутников на орбитах в состоянии обеспечить практически всеобщее покрытие, включая зоны в больших географических широтах (полюса Земли).

-       эластичность - очевидно, что технология основана на беспроводной радиопередаче, вследствие чего клиент свободен от любых кабелей, соединяющих его с оператором.

Чрезвычайно важной особенностью телеинформационной системы является небольшое опоздание при передаче данных. Как уже упоминалось ранее, сама структура канала (а точнее расстояние спутника от Земли) приводит к некоторым ограничениям, связанным со скоростью распространения электромагнитной волны в свободном пространстве.является беспроводной технологией доступа в Интернет, обеспечивающей широкополосный доступ к сети конечным пользователям в основном на территории города. Схема данного соединения представлена на рисунке 2.3.

Рис.2.3 Схема WIMAX-соединения

обеспечивает оптимальное решение т.н. проблемы последней мили, то есть подключения канала к конечному клиенту. Оба стандарта (европейский и американский) позволяют создать множество различных конфигураций базовых станций, что в результате может привести к ситуации, когда устройства разных производителей будут несовместимы.

В числе прочих по этой причине задачей WiMAX является унификация метода конфигурации устройств, чтобы решить эту проблему. Обсуждаемые решения должны обеспечить совместимость устройств, как при наличии непосредственной визуальной видимости антенн, так и без неё, и дать операторам возможность расширить спектр услуг за счёт мобильного доступа в Интернет, создавая конкурентоспособные решения для сети мобильной связи.

Описанные в этой статье решения касаются стандарта 802.16, поэтому целесообразно рассмотреть этот стандарт. В настоящий момент действуют два:

802.16-2004 завершенный в 2004 году, предлагает доступ к сети для терминалов не находящихся в движении.

802.16e завершенный в 2005 году, предлагает доступ к сети для терминалов как стационарных, так и мобильных.

Сертификация устройств, соответствующих этому стандарту, должна начаться в 2007 году. Как уже упоминалось ранее, технология не требует непосредственной видимости антенн, то есть использует модель распространения радиоволн NLOS (анг. Non Line of Sight). Применение этой модели поставило перед создателями стандарта множество проблем, самой значительной из которых было увеличение дальности покрытия системы. Поскольку при отсутствии оптической видимости имеет место многолучевое распространение, то есть до приёмника доходит несколько разных сигналов, с разным опозданием и степенью затухания, и с иной поляризацией, чем при непосредственном сигнале.

Эти явления приводят к значительному падению принимаемой мощности, поэтому для улучшения параметров системы в числе прочего были использованы такие решения как:(англ. Orthogonal Frequency Division Multiplexing): это мультиплексная технология, где каждая порция данных передаётся на отдельной доступной поднесущей, на которые разделен доступный спектр (англ. Subcarrier), то есть поток данных делится на несколько параллельных меньших подпотоков. Это решение устойчиво к многолучевому распространению, а в случае деградации какой-либо из поднесущих теряется не весь поток данных, а только его часть, передаваемая на этой поднесущей.

Заключение

Таким образом, интернет представляет собой глобальную компьютерную сеть, охватывающую весь мир и содержащую гигантский объем информации по любой тематике, доступной на коммерческой основе для всех желающих.

Интернет представляет собой объединение нескольких десятков тысяч различных локальных сетей, за что она и получила название Сеть сетей. Каждая локальная сеть называется узлом или сайтом, а юридическое лицо, обеспечивающее работу узла, - провайдером. Узел состоит из нескольких компьютеров-серверов, каждый из которых предназначен для хранения информации определенного типа и в определенном формате. Каждый сайт или сервер имеют уникальные имена, посредством которых они идентифицируются в Интернете.

Для подключения к Интернету пользователь должен заключить контракт на обслуживание с одним из провайдеров в его регионе. После этого любая работа в Интернете начинается с соединения с узлом провайдера. Связь с провайдером может быть организована или по коммутируемому телефонному каналу с помощью модема, или с помощью постоянно действующего выделенного канала.

В итоге соединение с провайдером выполняется с помощью модема и средств удаленного доступа, во втором - просто вызовом соответствующей программы для работы в Интернете. В обоих случаях после соединения с провайдером пользователь получает доступ ко всем сайтам и компьютерам в Интернете. Открывающиеся при этом перед пользователем возможности зависят от условий контракта, заключенного с провайдером. Потенциально Интернет предоставляет информационный сервис общего назначения.

Список литературы

2.      Информационные системы и технологии : науч.-технический журн .- Орел : ОрелГТУ, 2010 .

.        Максимов, Н.В. Современные информационные технологии : учебник / Н.В. Максимов, Т.Л. Партыка, И.И. Попов.- М. : Форум, 2010 .- 512 с.

.        Советов, Б.Я. Информационные технологии : учеб. / Б.Я. Советов .- 3-е изд., стер .- М. : Высшая школа, 2006 .- 263 с.

.        Экономическая информатика : учебник / под ред. В.П. Косарева .- 2-е изд., перераб. и доп .- M. : Финансы и статистика, 2004 .- 592 с.

Приложение 1

Информация, необходимая для доступа и работы в Интернете в Dial-Up-режиме