Учебно-методическии комплекс дисциплины «Компьютерные сети» для специальности 6М011100 — «Информатика» (стр. 71 )

ISDN не требует каких-либо изменений в стандартной телефонной медной кабельной системе. Пока расстояние до POP не превышает 18 (около 5,5 км), можно преобразовать существующую телефонную линию в ISDN, добавив на каждый из концов линии соответствующие аппаратные средства. Телефонная компания применяет специальную схему кодирования данных (2B1Q в Северной Америке и 4ВЗТ в Европе), чтобы обеспечить более высокую скорость передачи данных по стандартному кабелю. Все сети ISDN должны иметь устройство, называемое NT1 (Network Termination 1), которое присоединяется к телефонной линии на каждом конце (рис. 14.6). Служба телефонной компании предоставляет то, что называется интерфейсом U, работающим через одну витую пару проводов. Оконечное устройство NT1 присоединяется к интерфейсу U и преобразует сигналы для передачи по четырехпроводному интерфейсу S/Ty используемому терминальным оборудованием ISDN (то есть оборудованием, которое непосредственно устанавливает соединение).

Рис. 14.6 Соединения ISDNприменяю NT1 для осуществления перехода от интерфейса Uк интерфейсу S/T

В некоторых случаях интерфейс S/T может использовать шесть или восемь проводов. Дополнительные провода обеспечивают резервное питание для телефонов на случай выхода из строя местного питания. В отдельных случаях электроэнергия может также подаваться по стандартным четырем проводам.

В Северной Америке задача приобретения NT1, которые доступны в нескольких формах, как коммерческий продукт, возлагается на потребителя. В Европе и Японии, где ISDN более распространена, NT1 находится в собственности телефонной компании и предоставляется ею, пользователи должны обеспечить только терминальное оборудование. Для интерфейса PRI отдельное NT1 требуется только в случае, когда планируется использовать более одного типа терминального оборудования, например, терминальный адаптер для компьютера и ISDN-телефон. Если интерфейс будет использоваться только для передачи данных, то доступны устройства, которые объединяют NT1 с терминальным адаптером. Такие комбинированные устройства могут иметь форму платы расширения для ПК или автономного модуля, по внешнему виду напоминающего наружный модем. Еще раз замечу, что устройства, часто называемые ISDN-модемами, технически вовсе не являются модемами, так как они не осуществляют преобразования сигнала между аналоговой и цифровой формами.

Устройства, которые подключаются непосредственно к интерфейсу S/T, такие как ISDN-телефоны и ISDN-факсы, относятся к терминальному оборудованию типа 1 (ТЕ1, terminal equipment 1), Несовместимые с ISDN устройства, например, стандартные аналоговые телефоны и факсимильные аппараты, приписываются к терминальному оборудованию типа 2 (ТЕ2, terminal equipment 2). Чтобы присоединить устройство ТЕ2 к интерфейсу S/T, необходимо иметь промежуточный терминальный адаптер (ТА, terminal adapter). К NT1 можно подключить до семи устройств, как ТЕ1, так и ТЕ2.

6. Цифровая абонентская линия DSL

DSL (Digital Subscriber Line, цифровая абонентская линия) или иногда xDSL — это общее название для группы родственных технологий, которые обеспечивают услуги глобальной сети, в чем-то схожие с услугами ISDN, но с более высокой скоростью. Подобно ISDN, DSL использует стандартную телефонную проводку для того, чтобы передавать данные от пользователя к POP телефонной компании при помощи индивидуального двухточечного соединения. От точки присутствия сигналы распространяются через стандартную коммутационную аппаратуру к другому соединению DSL, расположенному в месте назначения. Также, подобно ISDN, расстояние между пользователем и POP ограничено. Чем выше скорость передачи, тем меньше должно быть это расстояние.

Скорости передачи сервисов DSL сильно варьируются, и многие службы (ADSL, VDSL, RADSL) функционируют асимметрично, то есть имеют различную скорость при передаче и приеме. Разница в скорости возникает из - за того, что связки проводов в POP более восприимчивы к перекрестным помехам, когда данные приходят со стороны пользователя, нежели когда данные передаются по направлению к пользователю. Переходное затухание, являющееся результатом перекрестных помех, требует, чтобы скорость передачи была ниже, если данные следуют в этом направлении.

DSL — сравнительно новая технология, и в основном она продвигается как решение для доступа в Интернет. Асимметричность трафика в этом случае не является проблемой, так как средние пользователи Интернета получают из сети намного больше данных, чем передают в обратном направлении. Однако для соединений глобальной сети симметричные сервисы более предпочтительны. DSL отличается от ISDN тем, что ее соединения постоянны, им не присваиваются номера и они не требуют процедуры установления соединения. Соединение индивидуально и постоянно активно, и этим более напоминает выделенную линию. Вдобавок, сравнительно низкие цены и высокая скорость передачи дают сервису DSL потенциальную возможность затмить в ближайшие годы технологии ISDN и выделенных линий.

Стандартные телефонные линии задействуют только малую часть полосы пропускания, которую может предоставить кабель POTS. DSL работает, занимая частоты, лежащие выше стандартной телефонной полосы пропускания (от 300 до 3200 Гц), и использует усовершенствованные методы кодирования сигналов для передачи данных на более высоких скоростях. Некоторые службы DSL используют только те частоты, что лежат вне диапазона стандартной голосовой связи. Это дает возможность передавать обычный речевой трафик одновременно с цифровыми данными. Другими словами, представьте себе высокоскоростное соединение с Интернетом, которое позволяет говорить по телефону во время путешествий по Web, и все это при помощи одной стандартной телефонной линии.

Различные службы DSL имеют обозначения, отличающиеся первым символом. Вот почему технология иногда называется xDSL, где х играет роль метки-заполнителя.

Из оборудования для соединения DSL требуется стандартная линия POTS и DSL-модем на обоих концах линии. Для служб, предоставляющих возможность одновременной передачи данных и речи, необходимо наличие делителя POTS для того, чтобы отделять низкие частоты, задействуемые для речевого трафика, от высоких частот, используемых службой DSL. Помимо этого, соединения DSL не поддерживают загрузочные катушки (loading coils) — индукторы, служащие в линиях POTS для повышения качества голосовой связи за счет минимизации амплитудных искажений. Для цифровых данных подобная загрузка может сильно ограничить скорость их передачи.

С этих позиций наиболее широкое распространение получили службы HDSL и ADSL. Телефонные компании используют HDSL для своих собственных фидерных линий, и они могут выполнять те же функции, что Т1 и Е1. Однако для домашних пользователей в качестве решения для доступа в Интернет предлагается ADSL. Несмотря на это, технология все еще развивается, об этом свидетельствует тот факт, что в настоящее время находят применение две конкурирующие схемы кодирования. Одна называется DMT (discrete multitone). Она разбивает доступный частотный диапазон на 256 каналов по 4,3125 КГц каждый. Другая называется CAP (carrierless amplitude and phase) и использует один канал и способ модуляции, называющийся QAM (quadrature amplitude modulation, квадратурная амплитудная модуляция). Как и в ситуации с конкурирующими стандартами модемов на 56 Кбит/с, сложившейся пару лет назад, единственная реальная забота для пользователя заключается в том, чтобы убедиться, что на обоих концах линии используется одна и та же технология. Многие поставщики услуг предлагают доступ в Интернет по линии ADSL, предоставляя необходимый для этого модем (в аренду или на продажу), так что совместимость устройств на обоих концах гарантирована.

Асимметричные службы DSL подходят для доступа в Интернет, но не для соединений между локальными сетями. Симметричные службы имеют потенциал для того, чтобы стать превосходной альтернативой выделенным линиям в сфере бизнеса, но они остаются в ожидании того, когда технология получит более широкое распространение. Напомним, что ISDN тоже изначально воспринималась как технология, которая произведет революцию в телекоммуникационной промышленности, но этого до сих пор не произошло.

7. Службы коммутации пакетов

Служба коммутации пакетов (packet-switching service) передает данные между двумя точками, маршрутизируя пакеты через коммутирующую сеть, принадлежащую поставщику транспортных услуг, такому как AT&T, MCI, Sprint или другой телефонной компании. Конечным результатом является соединение с высокой пропускной способностью, сравнимое по производительности с выделенной линией. Но главным преимуществом службы этого типа является то, что одно глобальное соединение может предоставить доступ к множеству удаленных узлов, просто за счет использования различных маршрутов через сеть. Frame Relay (Ретрансляция кадров) и ATM — это две наиболее популярных на сегодня службы коммутации пакетов. Ретрансляция кадров базируется на пакетах переменной длины, которые называются кадрами, в то время как ATM вместо них использует 53-байтовые ячейки.

Служба коммутации пакетов состоит из сети высокоскоростных соединений, которая иногда называется "облаком". Когда данные достигают облака, служба может направить их с высокой скоростью к месту назначения. Для потребителя основной задачей является доставка своих данных к ближайшей POP, подключенной к облаку, последующая же коммутация выполняется поставщиком транспортных услуг. Поэтому, организация, устанавливающая соединение через глобальную сеть между двумя удаленными филиалами, проводит линию связи к граничному коммутатору (edge switch) местной POP, используя технологию, обеспечивающую подходящую производительность. Эта локальная линия может иметь форму выделенной линии, ISDN, DSL и даже коммутируемого (dial-up) соединения. Как только данные достигают граничного коммутатора, они отправляются через облако другому граничному коммутатору, а от него к другой POP, где они передаются в частную линию, соединяющую облако и место назначения (рис. 14.7).

Как упоминалось ранее, для организации с восемью офисами, расположенными по всей стране, требуется 28 выделенных линий, чтобы объединить между собой все офисы, некоторые из которых удалены на большое расстояние. При такой схеме организация сама осуществляет коммутацию. Использование службы коммутации пакетов вместо ранее рассмотренной схемы требует для каждого офиса всего одной выделенной линии,- соединяющей его с местной POP службы. Восемь выделенных линий намного дешевле, чем 28, в особенности, когда они относительно небольшой протяженности. Чтобы доставить данные к месту назначения, поставщик транспортных услуг программирует виртуальные каналы от POP, используемой каждым из офисов, к семи остальным POP. Таким образом, продолжают существовать 28 маршрутов, соединяющих каждый из офисов со всеми остальными, но их поддерживает сервисная служба, а клиент оплачивает только используемую полосу пропускания.