Международный телекоммуникационный стандарт ISDN

 

ISDN (Integrated Services Digital Networks, интегрированные службы цифровых сетей) – международный телекоммуникационный стандарт для передачи аудио‑, видео‑ и других данных по цифровым линиям со скоростью 64 Кбит/с. ISDN используются для частных или цифровых сетей общего пользования, где двоичные данные, такие, как графика, оцифрованные аудио‑и обычные данные передаются по одной сети. В настоящее время чаще всего применяется телефонными службами. Плата начисляется за фактически использованное время, так же, как за пользование телефоном.

 

Аппаратное обеспечение модемов

 

Модемы – оборудование передачи данных DCE (Data Communications Equipment). Они имеют два стандартных физических интерфейса:

□ последовательный интерфейс передачи данных (RS‑232);

□ интерфейс с телефонной линией RJ‑11 (четырехконтактный телефонный разъем).

Внешний модем похож на небольшую коробочку (рис. 2.14), подключаемую к компьютеру с помощью последовательного (RS‑232) кабеля. Этот кабель соединяет последовательный порт компьютера с тем разъемом модема, который предназначен для связи с компьютером. Для подключения модема к телефонной сети используется кабель с разъемами RJ‑11.

 

Производительность модемов

 

Изначально скорость модемов измерялась в битах в секунду и в единицах, называемых «бодами» (baud).

Бод относится к частоте осцилляций звуковой волны, переносящей биты данных по телефонной линии. Свое название эта единица получила от фамилии французского офицера‑связиста Ж. Бодо. В начале 1980‑х годов скорость в бодах равнялась скорости передачи в битах. В то время 300 бод было эквивалентно 300 битам в секунду.

Затем, когда инженеры связи разработали методы сжатия и кодирования данных, каждая модуляция звука могла переносить больше одного бита информации. Это означает, что скорость в битах в секунду может быть выше скорости в бодах. Например, модем со скоростью модуляции 28 800 бод в действительности способен передавать 115 200 битов в секунду. Именно поэтому сначала нужно обращать внимание на скорость в битах в секунду, а затем уже в бодах.

Современные модемы применяют такие промышленные стандарты сжатия данных, как V.42bis/MNP5, и имеют скорость передачи данных 57 600 бит/с, а некоторые – 76 800 бит/c.

 

Поток данных

 

Связь бывает асинхронная и синхронная. Асинхронная связь – самая распространенная форма передачи данных. Асинхронный метод связи использует стандартные телефонные линии. При асинхронном методе данные передаются последовательным потоком.

Каждый символ (буква, число или знак) раскладывается в последовательность битов. Каждая из этих последовательностей отделяется от других стартовым битом и стоповым битом. Передающее и принимающее устройства должны согласовывать комбинацию стартовых и стоповых битов. Принимающий компьютер для управления синхронизацией использует стартовые и стоповые биты, готовясь тем самым к приему следующего байта данных.

Связь этого типа не синхронизируется, т. е. отсутствует синхронизирующее устройство или метод для координации действий между передатчиком и приемником. Передающий компьютер просто шлет данные, а принимающий компьютер просто их получает. Затем принимающий компьютер проверяет данные, чтобы убедиться в том, что они приняты без ошибок. При асинхронной связи 25 % трафика данных состоит из управляющей информации.

Передавая по сети данные, нельзя исключать вероятность появления ошибок, поэтому при асинхронной связи обычно используют специальный бит четности. Схема проверки и коррекции ошибок, которая его применяет, называется контролем четности. При контроле четности количество посланных и принятых единичных битов должно совпадать.

На производительность канала связи оказывают влияние два фактора:

□ скорость канала. Этот параметр указывает, насколько быстро биты кодируются и передаются по каналу связи;

□ пропускная способность. Этот параметр определяет долю полезной информации, передаваемой по каналу.

Скорость передачи и пропускная способность – это не одно и то же. Например, за счет сжатия (compressing) данных можно удвоить пропускную способность и не оплачивать при этом более быстрый канал связи.

Сжатие уменьшает время, необходимое для передачи данных (за счет удаления избыточных элементов или пустых участков).

Синхронная связь основана на схеме синхронизации, согласованной между двумя устройствами. Ее цель – выделить биты из группы при передаче их блоками. Эти блоки называют кадрами. Для синхронизации используются специальные символы.

Поскольку биты передаются в синхронном режиме, стартовые и стоповые биты не нужны. Передача завершается в конце одного кадра и начинается вновь на следующем кадре. Этот метод более эффективен, чем асинхронная передача.

Синхронные протоколы выполняют некоторые действия, не предусмотренные асинхронными протоколами, а именно:

□ разбивают данные на блоки;

□ добавляют управляющую информацию;

□ проверяют данные на наличие ошибок.

Связь через модем всегда осуществляется по какому‑нибудь кабелю или коммуникационной линии. Стоимость канала и его производительность зависят от типа кабеля, а также от коммуникационной компании, предоставляющей линию связи и соответствующие услуги.

Обдумывая методы реализации модемной связи, администратор должен принимать во внимание три фактора:

□ пропускную способность;

□ расстояние;

□ стоимость.

Эти факторы необходимо также учитывать при выборе типа телефонных линий.

Существуют два типа телефонных линий, по которым может осуществляться модемная связь.

□ Каналы общедоступной коммутируемой телефонной сети (коммутируемые линии). Это самые обычные телефонные линии. Они требуют, чтобы пользователь вручную устанавливал соединение для каждого сеанса связи, они медленны и не очень надежны при передаче данных. Однако на некоторых цифровых линиях связи за счет использования коррекции ошибок, сжатия данных и синхронных модемов может достигаться скорость 56 Кбит/с.

□ Арендуемые (выделенные) линии. Эти линии обеспечивают круглосуточную связь, при которой, чтобы установить соединение, последовательность коммутаторов не нужна. Качество выделенных линий обычно выше, чем качество телефонных, которые были созданы только для передачи речи. Диапазон скорости – от 56 Кбит/с до 45 Мбит/с и больше.

Однако на практике при связи на большие расстояния обычно используются коммутируемые каналы, которые выглядят как выделенные линии. Они называются виртуальными частными сетями.