Πώς μεταδίδονται δεδομένα μέσω του δικτύου. Ασύρματη μετάδοση δεδομένων: τύποι, τεχνολογία και συσκευές. Τεχνολογίες μετάδοσης δεδομένων σε δίκτυα υπολογιστών

Η ψηφιακή μετάδοση δεδομένων είναι μια φυσική διαδικασία κατά την οποία τα δεδομένα μεταφέρονται με τη μορφή σημάτων μεταξύ σημείων. Τα δεδομένα μεταδίδονται μέσω ορισμένων καναλιών με τη μορφή τηλεπικοινωνιών.

Τέτοια κανάλια μπορεί να είναι: γραμμές οπτικών ινών, χάλκινα καλώδια και ασύρματα κανάλια. Η μετάδοση δεδομένων στο Διαδίκτυο μπορεί να είναι ψηφιακή και αναλογική.

Εάν η αναλογική επικοινωνία είναι η μετάδοση ενός συνεχώς μεταβαλλόμενου σήματος, τότε η ψηφιακή επικοινωνία είναι η συνεχής μετάδοση μηνυμάτων (μια ακολουθία παλμών, ένα σύνολο κυμάτων). Αυτή η διαμόρφωση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας εξοπλισμό μόντεμ.

Μεταφορά δεδομένων στο Διαδίκτυο

Σήμερα είναι απλά αδύνατο να φανταστεί κανείς οποιοδήποτε σύγχρονο γραφείο χωρίς το Διαδίκτυο. Τι θα μπορούσε όμως να είναι; Διαθέσιμο οπουδήποτε ή σταθερό; Ή μήπως και οι δύο αυτές επιλογές; Σε κάθε μία από αυτές τις περιπτώσεις, το Διαδίκτυο πρέπει να έχει υψηλή ταχύτητα και κίνηση, να είναι προσβάσιμο και να λειτουργεί χωρίς αστοχίες.

Οι μεταδιδόμενες πληροφορίες μπορούν να έχουν τη μορφή ψηφιακού μηνύματος που προέρχεται από την ίδια την πηγή (πληκτρολόγιο, υπολογιστής).

Η μετάδοση δεδομένων μέσω τοπικού δικτύου μπορεί επίσης να πραγματοποιηθεί με τη μορφή αναλογικού σήματος. Ο ρόλος του παίζεται από ένα σήμα βίντεο, μια τηλεφωνική κλήση. Όλα ψηφιοποιούνται σε ένα ειδικό ρεύμα bit. Για αυτό, χρησιμοποιείται ένας ειδικός διαμορφωτής κωδικοποίησης παλμών ή μετατροπέας αναλογικού σε ψηφιακό.

Η κωδικοποίηση και η αποκωδικοποίηση της ίδιας πηγής πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας κωδικοποιητή ή ειδικά σχεδιασμένο εξοπλισμό κωδικοποίησης.

Τύποι μεταφοράς δεδομένων

Υπάρχουν δύο τύποι μεταφοράς πληροφοριών στις τηλεπικοινωνίες:

• Σταθερός.Σε αυτήν την περίπτωση, η μεταφορά πληροφοριών με τη μορφή συμβόλων και άλλων αντικειμένων δεδομένων πραγματοποιείται σε σειριακή λειτουργία. Αυτά τα δίκτυα ψηφιακών δεδομένων στέλνουν bits σε ένα μόνο καλώδιο, οπτική διαδρομή ή συχνότητα. Από αυτή την άποψη, αυτή η διαδικασία απαιτεί λιγότερο χρόνο για την επεξεργασία του ίδιου του σήματος και η ίδια η ταχύτητα μετάδοσης είναι υψηλότερη. Υπάρχει επίσης μικρότερη πιθανότητα να συμβεί κάποιο σφάλμα. Ένα σειριακό δίκτυο μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε μεγαλύτερες αποστάσεις. Αυτό οφείλεται στην εύκολη μετάδοση bits ισοτιμίας και αριθμών.


• Παράλληλο.Πρόκειται για την ταυτόχρονη μετάδοση πληροφοριών (στοιχεία σήματος ενός συμβόλου). Η χρήση μεγάλου αριθμού καλωδίων στην ψηφιακή επικοινωνία βοηθά στη μετάδοση πολλών bit ταυτόχρονα. Όλα αυτά σας επιτρέπουν να επιτύχετε μεταφορά πληροφοριών υψηλής ταχύτητας. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται μέσα στον ίδιο τον υπολογιστή (για παράδειγμα, σε εσωτερικούς διαύλους δεδομένων). Το μόνο μειονέκτημα εδώ είναι η "λοξή". Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα καλώδια μπορεί να διαφέρουν μεταξύ τους ως προς τα χαρακτηριστικά τους. Αυτός είναι ο λόγος που το ένα bit μπορεί να φτάσει λίγο νωρίτερα από το άλλο. Και αυτό, με τη σειρά του, επηρεάζει αρνητικά την ακεραιότητα του ίδιου του μηνύματος, βλάπτοντάς το.

Με βάση την αρχή της μεταγωγής, τα δίκτυα μπορούν να είναι:

• Με μεταγωγή πακέτων. Όλες οι πληροφορίες σε αυτή την περίπτωση μεταδίδονται σε μικρά δέματα. Ονομάζονται επίσης πακέτα που εναλλάσσονται ανεξάρτητα. Τα περισσότερα δίκτυα υπολογιστών σήμερα είναι χτισμένα πάνω σε αυτήν την αρχή. Αλλά για να εργαστείτε εδώ χρειάζεστε πιο περίπλοκο εξοπλισμό.


• Με μεταγωγή κυκλώματος. Ένα ειδικό κανάλι (λογικό ή φυσικό) εκχωρείται για μετάδοση μεταξύ συσκευών. Οι πληροφορίες σχετικά με αυτό μεταδίδονται συνεχώς.

Μετάδοση δεδομένων μέσω ηλεκτρικού δικτύου

Η χρήση ενός δικτύου 220 Volt για τη μετάδοση πληροφοριών έχει από καιρό ενδιαφέρον για πολλούς προγραμματιστές. Μόλις πριν από 15 χρόνια, μια τέτοια ιδέα προκάλεσε μόνο ένα χαμόγελο. Αλλά σήμερα, η μετάδοση δεδομένων μέσω δικτύου 220 volt δεν προκαλεί καμία έκπληξη. Έχει μεγάλες πιθανότητες και προοπτικές για μεγάλη εμπορική επιτυχία.

Το πιο σημαντικό πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου μετάδοσης πληροφοριών είναι η απουσία ανάγκης τοποθέτησης καλωδίων και εκτέλεσης εργασιών εγκατάστασης. Εξάλλου, η ηλεκτρική ενέργεια είναι διαθέσιμη σε κάθε σπίτι.

Για τους προγραμματιστές, οι πιο υποσχόμενοι τομείς για τη χρήση τέτοιων επικοινωνιών είναι συστήματα για απομακρυσμένη συλλογή πληροφοριών, για παράδειγμα, μετρήσεις μετρητών, συστήματα ασφαλείας και έξυπνα σπίτια, καθώς και πολλά άλλα.

Δυστυχώς, ακόμη και η μετάδοση δεδομένων χαμηλής ταχύτητας μέσω δικτύου AC 220v δεν μπόρεσε να χρησιμοποιηθεί ευρέως στη χώρα μας. Αυτό οφείλεται στη μάλλον χαμηλή ποιότητα των επικοινωνιών ισχύος, καθώς και στη χαμηλή δημοτικότητα των μόντεμ για τέτοια μετάδοση στη σύγχρονη αγορά.

Τέτοιες συσκευές υλοποιούνται με βάση μικροελεγκτές. Αυτό καθιστά δυνατή σε επίπεδο λογισμικού την επίλυση τυχόν ζητημάτων που προκύπτουν σχετικά με το πρωτόκολλο μεταφοράς πληροφοριών, τη διεύθυνση εξοπλισμού, τον έλεγχο της ποιότητας επικοινωνίας και πολλά άλλα.

Αλλά στην πράξη, μπορεί να προκύψει μια μάλλον πρωτόγονη εργασία - ενεργοποίηση και απενεργοποίηση ενός φορτίου χωρίς να σπάσει η ίδια η γραμμή τροφοδοσίας. Ένας ειδικός πομπός μπορεί να το λύσει.

Σήμερα, υπάρχουν ήδη πολλοί προσαρμογείς που σας επιτρέπουν να οργανώσετε ένα τοπικό δίκτυο μέσω μιας κανονικής οικιακής πρίζας 220 Volt. Αυτό είναι αρκετά εύκολο και απλό να γίνει. Απλώς πρέπει να συνδέσετε έναν προσαρμογέα που μπορεί να γίνει σημείο πρόσβασης Wi-Fi ή να λειτουργήσει μέσω μιας υποδοχής RJ-45. Η ταχύτητα μεταφοράς πληροφοριών σε αυτή την περίπτωση μπορεί να φτάσει έως και 95 Mbit ανά δευτερόλεπτο.

Όταν χρησιμοποιείτε μία φάση, είναι δυνατή η μετάδοση δεδομένων όχι μόνο μέσα σε ένα δωμάτιο, αλλά και σε ένα γειτονικό διαμέρισμα ή χώρο γραφείου. Και το πιο σημαντικό, δεν θα χρειαστεί να τοποθετήσετε καλώδιο Διαδικτύου.

Αυξημένη απόδοση των δικτύων δεδομένων

Επί του παρόντος, υπάρχει απλώς μια τεράστια γκάμα εξοπλισμού στην αγορά με την οποία μπορείτε να εκσυγχρονίσετε αποτελεσματικά αυτά τα δίκτυα.

Συνειδητοποιώντας το γεγονός ότι τα τρέχοντα επίπεδα του δικτύου δεδομένων δεν είναι πλέον κατάλληλα για πολλές εταιρείες, οι προγραμματιστές διαφόρων τεχνολογικών λύσεων προσφέρουν στους χρήστες τη χρήση πολλών φθηνών και πρωτότυπων λύσεων. Με τη βοήθειά τους, μπορείτε να αυξήσετε σημαντικά τη χωρητικότητα των δικτύων μετάδοσης πληροφοριών.

Τι περιλαμβάνει αυτό; Μία από αυτές τις καινοτομίες είναι η χρήση της λειτουργίας μετάδοσης δεδομένων διπλής όψης σε ένα τοπικό δίκτυο Ethernet. Αντικαθιστώντας μόνο τον προσαρμογέα δικτύου, είναι δυνατό να διπλασιαστεί η απόδοση των αποκλειστικών τμημάτων του ίδιου του δικτύου.

Όταν λειτουργεί σε λειτουργία πλήρους διπλής όψης, κάθε εξοπλισμός δικτύου μπορεί να λαμβάνει και να μεταδίδει ταυτόχρονα πληροφορίες μέσω καλωδίου συνεστραμμένου ζεύγους.

Ο μόνος περιορισμός εδώ είναι το γεγονός ότι μπορείτε να συνδέσετε μόνο μία συσκευή δικτύου σε κάθε μία από τις θύρες διανομέα. Όλα αυτά περιορίζουν το πεδίο εφαρμογής αυτού του εξοπλισμού. Μπορείτε να δημιουργήσετε μόνο τμήματα υψηλής απόδοσης του ίδιου του δικτύου μεταξύ του διακομιστή και του μεταγωγέα, για παράδειγμα.

Οι ιδιαιτερότητες αυτής της καινοτομίας περιλαμβάνουν το γεγονός ότι δεν υπάρχει ανάγκη παρακολούθησης συγκρούσεων. Αυτός είναι μόνο ένας τρόπος εκσυγχρονισμού του δικτύου μετάδοσης πληροφοριών.

Τεχνολογίες μετάδοσης δεδομένων στην έκθεση

Μπορείτε να μάθετε πολλά άλλα νέα προϊόντα και προηγμένες τεχνολογίες σε αυτόν τον κλάδο στη διεθνή έκθεση «Communication». Πραγματοποιείται στο μεγάλο εκθεσιακό συγκρότημα της χώρας μας, το Expocentre Fairgrounds. Το Expocentre βρίσκεται σχεδόν στο κέντρο της Μόσχας, κοντά στο σταθμό του μετρό Vystavochnaya.

Έκθεση "Επικοινωνία"θα είναι σε θέση να ενημερώσει το δυνητικό κοινό-στόχο για νέα προϊόντα στον κόσμο των επικοινωνιών. Εδώ συγκεντρώνονται κορυφαίοι ειδικοί του κλάδου από όλο τον κόσμο σε ένα μέρος. Τα συνέδρια, τα συνέδρια, τα συμπόσια, τα στρογγυλά τραπέζια και τα master classes που πραγματοποιήθηκαν εδώ θέτουν τον φορέα για την ανάπτυξη αυτού του τομέα δραστηριότητας για το επόμενο έτος.

Η έκθεση σίγουρα θα επιδείξει σύγχρονες τεχνολογίες μετάδοσης δεδομένων.

Διαβάστε τα άλλα άρθρα μας:

Σημείωση

Εάν εξακολουθείτε να θυμάστε τι είναι ένας τύπος δεδομένων MIME, τότε, κοιτάζοντας τα ονόματα των μεθόδων κωδικοποίησης δεδομένων που δίνονται παραπάνω, θα δείτε αμέσως ότι αυτοί είναι απλώς τύποι MIME. Με τη βοήθειά τους καθορίζονται μέθοδοι κωδικοποίησης.

Στη συντριπτική πλειοψηφία των περιπτώσεων, χρησιμοποιείται η μέθοδος κωδικοποίησης application/x-www-form-uriencoded. Παρεμπιπτόντως, είναι αυτό που χρησιμοποιείται από προεπιλογή εάν δεν έχει καθοριστεί η μέθοδος κωδικοποίησης. Η μέθοδος κωδικοποίησης πολλαπλών μερών/φόρμας δεδομένων χρησιμοποιείται εάν πρόκειται να στείλετε αρχεία σε διακομιστή Web. παρέχει τη μετατροπή δυαδικών δεδομένων που είναι κατάλληλη για αυτήν την περίπτωση. Η τελευταία μέθοδος - κείμενο/απλό - παρουσιάζει τα δεδομένα σε απλό κείμενο, το οποίο μπορεί να είναι χρήσιμο εάν τα δεδομένα της φόρμας αποστέλλονται μέσω email (μερικές φορές χρησιμοποιείται και αυτή η μέθοδος μεταφοράς δεδομένων).

Λοιπόν, τακτοποιήσαμε την κωδικοποίηση δεδομένων. Μένει να δούμε πώς μεταδίδονται αυτά τα δεδομένα μέσω καναλιών δικτύου.

Όπως ήδη γνωρίζετε, για την αποστολή δεδομένων μέσω του Διαδικτύου, και μάλιστα μέσω οποιουδήποτε τοπικού ή παγκόσμιου δικτύου υπολογιστών, χρησιμοποιείται ένα ειδικό σύνολο κανόνων που ονομάζεται πρωτόκολλο. Το πρωτόκολλο καθορίζει τον τρόπο με τον οποίο τα δεδομένα θα κρυπτογραφηθούν και θα συσκευαστούν για μεταγενέστερη μετάδοση μέσω του δικτύου. Φυσικά, τόσο το πρόγραμμα αποστολής όσο και το πρόγραμμα λήψης πρέπει να υποστηρίζουν το ίδιο πρωτόκολλο για να «κατανοούν» το ένα το άλλο. (Διαφορετικά, θα προκύψει η λεγόμενη ασυμβατότητα με το πρωτόκολλο μεταφοράς δεδομένων, κάτι πολύ δυσάρεστο.) Στην πραγματικότητα, έχουμε ήδη μιλήσει για πρωτόκολλα Διαδικτύου και δεν έχει νόημα να τα επαναλάβουμε τώρα.

Γνωρίζετε επίσης ότι το πρωτόκολλο HTTP χρησιμοποιείται για την αποστολή ιστοσελίδων και συσχετιζόμενων αρχείων (γραφικών, ήχων, αρχείων κ.λπ.) μέσω του Διαδικτύου. Χρησιμοποιείται επίσης για μετάδοση δεδομένων και παρέχονται δύο μέθοδοι μετάδοσης δεδομένων για αυτό. Και οι δύο μέθοδοι χρησιμοποιούνται ευρέως στον προγραμματισμό του Διαδικτύου και έχουν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους. Ας τους δούμε.

Η πρώτη μέθοδος ονομάζεται GET με βάση την τιμή της αντίστοιχης παραμέτρου φόρμας. Όταν χρησιμοποιούνται, τα δεδομένα μεταδίδονται ως μέρος της διεύθυνσης Διαδικτύου σε ένα αίτημα HTTP.

Όπως θυμάστε, ένα πρόγραμμα περιήγησης Ιστού, για να λάβει το αρχείο που χρειάζεται από έναν διακομιστή Ιστού, στέλνει σε αυτόν τον διακομιστή ένα λεγόμενο αίτημα HTTP, το οποίο περιλαμβάνει τη διεύθυνση Διαδικτύου του απαιτούμενου αρχείου. Έτσι, τα δεδομένα μπορούν να μεταδοθούν ως μέρος αυτής της διεύθυνσης.

Πάρτε, για παράδειγμα, το σύνολο δεδομένων που φαίνεται ακριβώς παραπάνω:

όνομα1 = επώνυμο Ιβάν = όνομα Ιβάνοβιτς 2 = Ιβάνοφ ηλικία = 30

Τώρα ας το προετοιμάσουμε για αποστολή χρησιμοποιώντας τη μέθοδο GET (τα ίδια τα δεδομένα είναι με έντονη γραφή):

Όπως μπορείτε να δείτε, τα δεδομένα που αποστέλλονται με τη μέθοδο GET τοποθετούνται στο τέλος της διεύθυνσης Διαδικτύου και διαχωρίζονται από αυτήν με ένα ερωτηματικό. Σε αυτή την περίπτωση, τα ζεύγη «όνομα» = «τιμή» χωρίζονται μεταξύ τους με το σύμβολο «εμπορικό και» («&»). Όλα είναι πολύ απλά και ξεκάθαρα.

Αυτή η απλότητα και η σαφήνεια της παρουσίασης των δεδομένων είναι το κύριο πλεονέκτημα της μεθόδου GET. Όπως λένε, όλα είναι σε κοινή θέα. Ο εντοπισμός σφαλμάτων ιστοσελίδων είναι επίσης πολύ απλοποιημένος: καθώς η διεύθυνση που μεταβιβάστηκε στον διακομιστή Ιστού εμφανίζεται στη γραμμή διευθύνσεων του προγράμματος περιήγησης Ιστού, μπορείτε πάντα να δείτε τι ακριβώς μεταβιβάστηκε. (Ωστόσο, όπως καταλαβαίνετε, τα εμπιστευτικά δεδομένα δεν μπορούν να μεταδοθούν χρησιμοποιώντας αυτήν τη μέθοδο - όλοι όσοι στέκονται πίσω από την πλάτη σας θα το δουν.)

http://www.mysite.ru/bin/choose.exe?chapter=3

Όπως μπορείτε να δείτε, αυτοί είναι στην πραγματικότητα σύνδεσμοι προς το πρόγραμμα διακομιστή, που περιέχουν μια παράμετρο κεφαλαίου και την τιμή της. Αυτό σημαίνει ότι όλες οι άλλες σελίδες ενός τέτοιου ιστότοπου σχηματίζονται δυναμικά από το πρόγραμμα διακομιστή, με βάση τις παραμέτρους που λαμβάνονται. Χρησιμοποιώντας αυτήν την αρχή, συχνά δημιουργούνται τοποθεσίες καταλόγου, τοποθεσίες καταλόγων προγραμμάτων, ηλεκτρονικά καταστήματα και άλλοι ιστότοποι που περιέχουν μεγάλο αριθμό διαβαθμισμένων πληροφοριών.

Δυστυχώς, η μέθοδος GET έχει ένα τεράστιο μειονέκτημα: δεν μπορεί να μεταφέρει μεγάλες ποσότητες δεδομένων. Αυτό οφείλεται στον περιορισμό που επιβάλλουν τα πρότυπα στο μήκος μιας διεύθυνσης Διαδικτύου: όχι περισσότερο από 256 χαρακτήρες. Αφαιρέστε από εδώ το μήκος της πραγματικής διεύθυνσης του προγράμματος διακομιστή - και θα λάβετε το μέγιστο επιτρεπόμενο μέγεθος των δεδομένων σας. Το δεύτερο μειονέκτημα της μεθόδου GET είναι η άλλη πλευρά των πλεονεκτημάτων της. Τα δεδομένα που στέλνει είναι δημόσια ορατά και μπορούν εύκολα να διαβαστούν στη γραμμή διευθύνσεων ενός προγράμματος περιήγησης Ιστού.

Η μέθοδος GET θα πρέπει να χρησιμοποιείται εάν τα δεδομένα που αποστέλλονται στο πρόγραμμα διακομιστή είναι προφανώς μικρά και όχι μυστικά. Συγκεκριμένα, χρησιμοποιείται για την αποστολή λέξεων-κλειδιών σε μηχανές αναζήτησης, σε ιστότοπους που έχουν δημιουργηθεί βάσει προγράμματος διακομιστή (βλ. παραπάνω) κ.λπ. Εάν χρειάζεται να στείλετε ογκώδη ή εμπιστευτικά δεδομένα, χρησιμοποιήστε τη δεύτερη μέθοδο μετάδοσης, που ονομάζεται POST.

Η μέθοδος POST μεταφέρει δεδομένα στο πρόγραμμα διακομιστή με το ίδιο αίτημα HTTP, αλλά όχι ως μέρος της διεύθυνσης Internet, αλλά με τη μορφή των λεγόμενων πρόσθετων δεδομένων. Δεδομένου ότι το μέγεθος των πρόσθετων δεδομένων δεν είναι περιορισμένο (τουλάχιστον μπορεί να είναι πολύ μεγάλο), μπορείτε να μεταφέρετε οτιδήποτε θέλετε, σε οποιαδήποτε ποσότητα. Συγκεκριμένα, ακόμη και αρχεία μπορούν να μεταφερθούν στον διακομιστή Web με αυτόν τον τρόπο.

Πλεονεκτήματα της μεθόδου POST: δεν υπάρχει όριο στον όγκο των δεδομένων που μεταφέρονται και είναι «αόρατο». Μειονεκτήματα: δυσκολία στην αποκρυπτογράφηση δεδομένων και δυσκολία στον εντοπισμό σφαλμάτων. Η μέθοδος POST χρησιμοποιείται για τη μετάδοση, για παράδειγμα, προσωπικών δεδομένων, διευθύνσεων πελατών σε ηλεκτρονικά καταστήματα, λογοτεχνικών έργων στους ιστότοπους http://www.stihi.ru και http://www.proza.ru κ.λπ. Γενικά , αυτό που έχει μεγάλους όγκους.

Όπως λένε, η επιτροπή του WWWC σκοπεύει να εγκαταλείψει τελείως τη μέθοδο GET και να μεταφέρει όλα τα δεδομένα χρησιμοποιώντας τη μέθοδο POST. Μέχρι στιγμής, η μέθοδος GET έχει απλώς δηλωθεί ότι δεν συνιστάται για χρήση σε ιστότοπους που δημιουργήθηκαν πρόσφατα, αλλά στην πραγματικότητα εξακολουθεί να υποστηρίζεται από προγράμματα περιήγησης Ιστού.

Γεια σε όλους! Σήμερα θα υπάρχει ένα αρκετά γραφικό άρθρο που θα εξηγεί πώς θα μεταφέρονται δεδομένα σε τοπικά δίκτυα χρησιμοποιώντας πρωτόκολλα διαφόρων επιπέδων.

αρχική κατάσταση

Έτσι, πρώτα έχουμε μια εφαρμογή που πρέπει να στείλει δεδομένα σε άλλη εφαρμογή. Αφήστε τον Κόμβο 1 προέλευσης να θέλει να στείλει κάτι στον Κόμβο 2. Οι διευθύνσεις IP είναι 192.168.1.1 και 2, αντίστοιχα. Σύμφωνα με το διάγραμμα...

Σταδιακή μετάδοση πακέτων

1. Κόμβος 1. (Επίπεδο εφαρμογής) «Πρέπει να μεταφέρω δεδομένα σε 192.168.1.2 ανά λιμάνι 2099 , δεν απαιτείται αξιοπιστία παράδοσης!”
2. Κόμβος 1. (Επίπεδο μεταφοράς) "Εντάξει, αυτό θα γίνει." UDPπρωτόκολλο, δώστε μου τα δεδομένα σας εδώ."
3. Κόμβος 1. (Επίπεδο εφαρμογής) "Εδώ πάτε!" ” — αυθαίρετα δεκαεξαδικά δεδομένα. (Περαιτέρω <данные> )
4. Κόμβος 1. (Στρώμα μεταφοράς) «Υπέροχα. Θα τους επισυνάψω μια κεφαλίδα UDP για να μην χαθεί το πακέτο. Στην κεφαλίδα θα καταγράψουμε ορισμένα δεδομένα και αριθμούς θυρών. Ποιο είναι δωρεάν; UDP: 42133! Εξαιρετική. Και το λιμάνι προορισμού UDP: 2099. Αυτός είναι ο τίτλος που θα επισυνάψουμε. Κατεβάζουμε το πακέτο περαιτέρω στο επίπεδο δικτύου. (Πλαστική σακούλα: [ <заголовок транспортного уровня> <данные> ]
5. Κόμβος 1. (Επίπεδο δικτύου) «Έλαβα το πακέτο σας, πού να το στείλω; Στην IP:192.168.1.2; Θα επισυνάψω επίσης πληροφορίες επιπέδου δικτύου σε αυτήν την επικεφαλίδα. Λοιπόν, η αντίστροφη IP σας: 192.168.1.1 και κάποιες άλλες πληροφορίες από τον εαυτό σας... Γεια, επίπεδο σύνδεσης! Ορίστε ένα πακέτο για εσάς!». [ <заголовок сетевого уровня> <заголовок транспортного уровня> <данные> ]
6. Κόμβος 1. (Επίπεδο συνδέσμου) «Op-pa. Πλαστική σακούλα. Πού να παραδώσω; Ας δούμε τον τίτλο... Εφορία, στις 192.168.1.2. Χμμμ... Δεν θυμάμαι τη διεύθυνση MAC που σχετίζεται με αυτήν την IP, θα κοιτάξω στον πίνακα εναλλαγής Απριλίου... Χμμ. Δεν έχω τέτοια διεύθυνση ακόμα. Θα ρωτήσουμε το περιβάλλον. Θα αφήσουμε το πακέτο στην άκρη προς το παρόν».
7. (πακέτο στάθμευσης)
8. Κόμβος 1. (Επίπεδο συνδέσμου) «Hey Wednesday! Υπάρχει κάποιος στο δίκτυο με 192.168.1.2; Απάντηση στο MAC μου: 0001.43B7.623C! Σας έχω ένα πακέτο! Φυσικό επίπεδο, παρακαλώ περάστε το!»
9. Κόμβος 1. (Φυσικό επίπεδο) Το παραπάνω πακέτο εκπομπής αποστέλλεται σε όλους τους σταθμούς (για διεύθυνση FFFF.FFFF.FFFF)
   Κάθε σταθμός στον τομέα εκπομπής θα λάβει αυτό το πακέτο και θα το αγνοήσει εάν η IP του διαφέρει από την IP σε αυτό το πακέτο. Ο σταθμός του οποίου η διεύθυνση IP ταιριάζει με την καθορισμένη θα απαντήσει με ένα πακέτο μετρητή.
10. Διακόπτης. «Έλαβα ένα πλαίσιο από τη θύρα 1. Αναλύω τον προορισμό. ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ! Πλαίσιο εκπομπής. Θα το στείλω σε όλες τις άλλες θύρες εκτός από αυτήν από την οποία προήλθε. Για κάθε ενδεχόμενο, θα θυμάμαι ότι έχω "στο πρώτο λιμάνι".
11. Κόμβος 3. (Φυσικό) «Έλαβα ένα καρέ εκπομπής. Κανάλι, μεταδίδω».
12. Κόμβος 3. (Κανάλι) «Παραλαβή. Γεια σου δίκτυο! ζητάνε IP 192.168.1.2, αλλά το δικό μας είναι 192.168.1.3. Αγνοούμε."
13. Κόμβος 2. (Φυσικό) «Έλαβα ένα καρέ εκπομπής. Κανάλι! Σας το μεταφέρω."
14. Κόμβος 2. (Επίπεδο συνδέσμου) «Το κατάλαβα! ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ! Αυτό είναι για μένα! Φυσική, τηλεγραφήστε πίσω τα εξής: Listen, 0001.43B7.623C! Εγώ είμαι! Η διεύθυνση IP μου είναι 192.168.1.2! Θυμηθείτε το MAC 0004.9A41.0966 μου στον πίνακα μεταγωγής σας. Και μην ξεχνάτε το πακέτο!»
15. Διακόπτης. «Έλαβα ένα πλαίσιο από τη θύρα 2. για MAC: 0001.43B7.623C. Αν κρίνω από τον πίνακα, το έχω στο πλάι της θύρας 1. Θα μεταδώσω το πλαίσιο σε αυτή τη θύρα. Και ταυτόχρονα, θα αποθηκεύσω τη διεύθυνση 0004.9A41.0966 ως τη διεύθυνση στο πλάι της θύρας 2, θα μου φανεί χρήσιμο."
16. Κόμβος 1. (Επίπεδο συνδέσμου) «Βρέθηκε ο κάτοχος της διεύθυνσης 192.168.1.2. Τώρα θα επισυνάψω τη διεύθυνση προορισμού στο πακέτο, καθώς και το αντίστροφο MAC μου και θα το στείλω στο φυσικό επίπεδο για μετάδοση. Φυσικός! Κράτα το πακέτο!» [ <заголовок канального уровня> <заголовок сетевого уровня> <заголовок транспортного уровня> <данные> ]
17. Κόμβος 1. (Φυσικό επίπεδο) "Ok."
18. Διακόπτης. "Ωχ, πήρα ένα πλαίσιο για MAC: 0004.9A41.0966. Το έχω στην πλευρά της θύρας 2. Στέλνω το πλαίσιο εκεί."
19. Κόμβος 2. (Φυσική στρώση) «Λήφθηκε πλαίσιο. Μεταδίδω στο επίπεδο σύνδεσης." [ <заголовок канального уровня> <заголовок сетевого уровня> <заголовок транспортного уровня> <данные> ]
20. Κόμβος 2. (Κανάλι) «Έφτασε λοιπόν ένα πακέτο από το 0001.43B7.623C. Πραγματικά για μένα. Και περιέχει ορισμένα δεδομένα πρωτοκόλλου IP. Αυτό δεν είναι το θέμα μου, θα αφαιρέσω τον τίτλο του επιπέδου μου και θα τον δώσω πιο ψηλά, στο δίκτυο."[ <заголовок сетевого уровня> <заголовок транспортного уровня> <данные> ]
21. Κόμβος 2. (Δίκτυο) «Κάποιο είδος πακέτου από το IP 192.168.1.1 και περιέχει ορισμένα δεδομένα επιπέδου μεταφοράς. Το πακέτο για την IP: 192.168.1.2, θα το μεταφέρω στην κατάλληλη διεπαφή, αφήστε τους εργαζόμενους στις μεταφορές να το ταξινομήσουν εκεί έξω."[ <заголовок транспортного уровня> <данные> ]
22. Κόμβος 2. (Μεταφορά) «Έφτασε ένα πακέτο από το δίκτυο, υπάρχουν δεδομένα για τη θύρα 2099, κάποια υπηρεσία κρέμεται, περιμένει το πακέτο. Δώστο!" [ <данные> ]
23. Κόμβος 2. (Εφαρμόζεται) «Ωρα! Δεδομένα για μένα!. Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας ^_^”

Θα σας αρέσει επίσης:

Λήψη λογαριασμών χρηστών στο τοπικό δίκτυο

Δηλαδή, με στενή έννοια, είναι μια παγκόσμια κοινότητα μικρών και μεγάλων δικτύων. Με μια ευρύτερη έννοια, είναι ένας παγκόσμιος χώρος πληροφοριών που αποθηκεύει τεράστιο όγκο πληροφοριών σε εκατομμύρια υπολογιστές που ανταλλάσσουν δεδομένα.

Το 1969, όταν δημιουργήθηκε το Διαδίκτυο, αυτό το δίκτυο ένωσε μόνο τέσσερις κεντρικούς υπολογιστές, αλλά σήμερα ο αριθμός τους ανέρχεται σε δεκάδες εκατομμύρια. Κάθε υπολογιστής που είναι συνδεδεμένος στο Διαδίκτυο είναι μέρος του Δικτύου.

Για να ξεκινήσουμε με το πιο γνωστό σε όλους σχήμα, ας δούμε πώς συνδέεται ένας οικιακός υπολογιστής στο Διαδίκτυο και ας εντοπίσουμε μέσω ποιων καναλιών ταξιδεύουν οι πληροφορίες που μεταδίδονται και λαμβάνονται από το Διαδίκτυο. Εάν έχετε πρόσβαση στο Διαδίκτυο από τον οικιακό σας υπολογιστή, τότε πιθανότατα χρησιμοποιείτε σύνδεση μόντεμ (Εικ. 1).

Κατ' αρχήν, η σύνδεση με τον πάροχο μπορεί να πραγματοποιηθεί μέσω διαφόρων καναλιών: μέσω τηλεφωνικής γραμμής, μέσω μισθωμένης γραμμής, βάσει ασύρματων ή δορυφορικών επικοινωνιών, μέσω καλωδιακού τηλεοπτικού δικτύου ή ακόμη και μέσω καλωδίων ρεύματος - όλες αυτές οι εναλλακτικές επιλογές εμφανίζονται στο Σύκο. 1 .

Τις περισσότερες φορές πρόκειται για μια λεγόμενη προσωρινή (συνεδρία) σύνδεση μέσω μιας τηλεφωνικής γραμμής. Καλείτε έναν από τους αριθμούς τηλεφώνου που σας παρέχονται από τον ISP σας και καλείτε μέσω ενός από τα μόντεμ του. Στο Σχ. Το σχήμα 1 δείχνει ένα σύνολο μόντεμ από τον πάροχο, το λεγόμενο μόντεμ pool. Μόλις συνδεθείτε στον πάροχο υπηρεσιών Internet (Internet Service Provider), γίνεστε μέρος του δικτύου αυτού του ISP. Ο πάροχος παρέχει στους χρήστες του διάφορες υπηρεσίες, email, Usenet κ.λπ.

Κάθε πάροχος έχει το δικό του δίκτυο κορμού ή ραχοκοκαλιά. Στο Σχ. Στο Σχ. 1 απεικονίσαμε συμβατικά το δίκτυο κορμού ενός συγκεκριμένου παρόχου ISP-A. Το δίκτυο κορμού του εμφανίζεται με πράσινο χρώμα.

Συνήθως, οι πάροχοι ISP είναι μεγάλες εταιρείες που σε ορισμένες περιοχές διαθέτουν τα λεγόμενα σημεία παρουσίας (POP, Point of Presence), όπου συνδέονται οι τοπικοί χρήστες.

Συνήθως, ένας μεγάλος πάροχος έχει σημεία παρουσίας (POP) σε πολλές μεγάλες πόλεις. Σε κάθε πόλη υπάρχουν παρόμοιες ομάδες μόντεμ στις οποίες καλούν τοπικοί πελάτες αυτού του ISP σε μια δεδομένη πόλη. Ο πάροχος μπορεί να μισθώσει γραμμές οπτικών ινών από την τηλεφωνική εταιρεία για να συνδέσει όλα τα σημεία παρουσίας της (POP) ή μπορεί να εγκαταστήσει τις δικές του γραμμές οπτικών ινών. Οι μεγαλύτερες εταιρείες επικοινωνιών έχουν τα δικά τους κανάλια υψηλού εύρους ζώνης. Στο Σχ. 1 δείξαμε τα βασικά δίκτυα δύο παρόχων Διαδικτύου. Προφανώς, όλοι οι πελάτες του ISP-A μπορούν να αλληλεπιδράσουν μεταξύ τους μέσω του δικού τους δικτύου και όλοι οι πελάτες του ISP-B μπορούν να αλληλεπιδράσουν μεταξύ τους μέσω του δικού τους, αλλά ελλείψει επικοινωνίας μεταξύ των δικτύων ISP-A και ISP- Β, πελάτες της εταιρείας Α και πελάτες της εταιρείας Β» δεν μπορούν να επικοινωνήσουν μεταξύ τους. Για την υλοποίηση αυτής της υπηρεσίας, οι εταιρείες "A" και "B" συμφωνούν να συνδέονται με τα λεγόμενα σημεία πρόσβασης (NAP - Network Access Points) σε διαφορετικές πόλεις και η κίνηση μεταξύ των δύο εταιρειών ρέει μέσω των δικτύων μέσω NAP. Στο Σχ. Το σχήμα 1 δείχνει τα δίκτυα κορμού μόνο δύο παρόχων ISP. Οι συνδέσεις με άλλα δίκτυα κορμού οργανώνονται με τον ίδιο τρόπο, με αποτέλεσμα το σχηματισμό μιας σύνδεσης πολλαπλών δικτύων υψηλού επιπέδου.

Υπάρχουν εκατοντάδες μεγάλοι πάροχοι υπηρεσιών Διαδικτύου στο Διαδίκτυο, τα δίκτυα κορμού τους συνδέονται μέσω NAP σε διάφορες πόλεις και δισεκατομμύρια byte δεδομένων ρέουν σε διαφορετικά δίκτυα μέσω κόμβων NAP.

Εάν χρησιμοποιείτε το Διαδίκτυο στο γραφείο, τότε πιθανότατα είστε συνδεδεμένοι σε τοπικό δίκτυο (LAN - Local Area Network). Σε αυτή την περίπτωση, το σχήμα που εξετάσαμε είναι ελαφρώς τροποποιημένο (Εικ. 2). Το δίκτυο ενός οργανισμού συνήθως διαχωρίζεται από τον έξω κόσμο από μια συγκεκριμένη υπηρεσία ασφάλειας πληροφοριών, η οποία στο διάγραμμά μας εμφανίζεται συμβατικά ως τοίχος από τούβλα. Οι επιλογές για σύνδεση με έναν πάροχο ενδέχεται να διαφέρουν, αν και τις περισσότερες φορές πρόκειται για αποκλειστική γραμμή.

Επειδή είναι αδύνατο να διαγραμμιστεί το σύνολο των δικτύων του Διαδικτύου, συχνά απεικονίζεται ως ένα ασαφές σύννεφο, υπογραμμίζοντας μόνο τα κύρια στοιχεία: δρομολογητές, σημεία παρουσίας (POP) και σημεία πρόσβασης (NAP).

Η ταχύτητα μεταφοράς πληροφοριών σε διάφορα μέρη του Δικτύου ποικίλλει σημαντικά. Οι γραμμές κορμού ή οι ραχοκοκαλιές συνδέουν όλες τις περιοχές του κόσμου (Εικ. 5) - πρόκειται για κανάλια υψηλής ταχύτητας που έχουν κατασκευαστεί με βάση καλώδια οπτικών ινών. Τα καλώδια ονομάζονται OC (οπτικός φορέας), όπως OC-3, OC-12 ή OC-48. Έτσι, η γραμμή OC-3 μπορεί να εκπέμπει 155 Mbit/s και η OC-48 - 2488 Mbit/s (2.488 Gbit/s). Ταυτόχρονα, λαμβάνονται πληροφορίες σε οικιακό υπολογιστή με σύνδεση μόντεμ 56 K με ταχύτητα μόλις 56.000 bps.

Πώς μεταφέρονται οι πληροφορίες στο Διαδίκτυο

Δρομολογητές

Πώς γίνεται η μεταφορά πληροφοριών μέσω όλων αυτών των πολυάριθμων καναλιών; Πώς μπορεί ένα μήνυμα να παραδοθεί από έναν υπολογιστή σε έναν άλλο σε ολόκληρο τον κόσμο, περνώντας μέσα από πολλά διαφορετικά δίκτυα σε κλάσματα του δευτερολέπτου; Προκειμένου να εξηγηθεί αυτή η διαδικασία, είναι απαραίτητο να εισαγάγουμε διάφορες έννοιες και, πρώτα απ 'όλα, να μιλήσουμε για τη λειτουργία των δρομολογητών. Η παράδοση πληροφοριών στην επιθυμητή διεύθυνση είναι αδύνατη χωρίς δρομολογητές που καθορίζουν ποια διαδρομή θα μεταδοθούν οι πληροφορίες. Ένας δρομολογητής είναι μια συσκευή που λειτουργεί με πολλά κανάλια, στέλνοντας το επόμενο μπλοκ δεδομένων στο επιλεγμένο κανάλι. Το κανάλι επιλέγεται στη διεύθυνση που καθορίζεται στην κεφαλίδα του εισερχόμενου μηνύματος.

Έτσι, ένας δρομολογητής εκτελεί δύο διακριτές αλλά σχετικές λειτουργίες. Πρώτον, στέλνει πληροφορίες μέσω ελεύθερων καναλιών, αποτρέποντας το φράξιμο των σημείων συμφόρησης στο Δίκτυο. δεύτερον, ελέγχει ότι οι πληροφορίες πηγαίνουν στη σωστή κατεύθυνση. Όταν συνδυάζονται δύο δίκτυα, ο δρομολογητής συνδέεται και στα δύο δίκτυα, περνώντας πληροφορίες από το ένα στο άλλο και σε ορισμένες περιπτώσεις μεταφέρει δεδομένα από το ένα πρωτόκολλο στο άλλο, ενώ προστατεύει τα δίκτυα από περιττή κίνηση. Αυτή η λειτουργία των δρομολογητών μπορεί να συγκριθεί με το έργο μιας υπηρεσίας περιπολίας, η οποία παρακολουθεί την κυκλοφορία στην πόλη από ένα ελικόπτερο, παρακολουθεί τη γενική κατάσταση με βλάβες και κυκλοφοριακή συμφόρηση και αναφέρει τα πιο συμφορημένα τμήματα του αυτοκινητόδρομου, έτσι ώστε οι οδηγοί να επιλέγουν βέλτιστη διαδρομή και αποφυγή κυκλοφοριακής συμφόρησης.

Πρωτόκολλα Διαδικτύου

Ας προχωρήσουμε τώρα στην εξέταση των μεθόδων μετάδοσης πληροφοριών στο Διαδίκτυο. Για να γίνει αυτό, είναι απαραίτητο να εισαγάγουμε μια τέτοια έννοια ως πρωτόκολλο. Με μια ευρεία έννοια, ένα πρωτόκολλο είναι ένας προσυμφωνημένος κανόνας (πρότυπο) σύμφωνα με τον οποίο κάποιος που θέλει να χρησιμοποιήσει μια συγκεκριμένη υπηρεσία αλληλεπιδρά με την τελευταία. Σε σχέση με το Διαδίκτυο, ένα πρωτόκολλο είναι ένας κανόνας για τη μετάδοση πληροφοριών στο Διαδίκτυο.

Είναι απαραίτητο να γίνει διάκριση μεταξύ δύο τύπων πρωτοκόλλων: βασικού και εφαρμοσμένου. Τα βασικά πρωτόκολλα είναι υπεύθυνα για την φυσική αποστολή μηνυμάτων μεταξύ υπολογιστών στο Διαδίκτυο. Αυτά είναι πρωτόκολλα IP και TCP. Τα πρωτόκολλα εφαρμογών ονομάζονται πρωτόκολλα υψηλότερου επιπέδου· είναι υπεύθυνα για τη λειτουργία εξειδικευμένων υπηρεσιών. Για παράδειγμα, το πρωτόκολλο http χρησιμοποιείται για τη μεταφορά μηνυμάτων υπερκειμένου, το πρωτόκολλο ftp χρησιμοποιείται για τη μεταφορά αρχείων, το SMTP χρησιμοποιείται για τη μεταφορά email κ.λπ.

Ένα σύνολο πρωτοκόλλων σε διαφορετικά επίπεδα που εκτελούνται ταυτόχρονα ονομάζεται στοίβα πρωτοκόλλων. Κάθε υποκείμενο επίπεδο της στοίβας πρωτοκόλλου έχει το δικό του σύστημα κανόνων και παρέχει υπηρεσίες στα ανώτερα.

Αυτή η αλληλεπίδραση μπορεί να συγκριθεί με το σχήμα της αποστολής μιας κανονικής επιστολής. Για παράδειγμα, ο διευθυντής της εταιρείας «Α» γράφει ένα γράμμα και το δίνει στη γραμματέα. Η γραμματέας τοποθετεί το γράμμα σε ένα φάκελο, γράφει τη διεύθυνση και πηγαίνει το φάκελο στο ταχυδρομείο. Το ταχυδρομείο παραδίδει την επιστολή στο ταχυδρομείο. Το ταχυδρομείο παραδίδει την επιστολή στον παραλήπτη - γραμματέα του διευθυντή της εταιρείας «Β». Η γραμματέας ανοίγει τον φάκελο και παραδίδει την επιστολή στον διευθυντή της εταιρείας «Β». Οι πληροφορίες (επιστολή) μεταφέρονται από το πάνω επίπεδο στο κάτω μέρος, λαμβάνοντας σε κάθε στάδιο πρόσθετες πληροφορίες υπηρεσίας (πακέτο, διεύθυνση στον φάκελο, ταχυδρομικός κώδικας, κοντέινερ με αλληλογραφία κ.λπ.), που δεν σχετίζονται με το κείμενο της επιστολής .

Το κατώτερο επίπεδο είναι το επίπεδο της ταχυδρομικής μεταφοράς με το οποίο η επιστολή μεταφέρεται στον προορισμό της. Στον προορισμό γίνεται η αντίστροφη διαδικασία: ανακτάται η αλληλογραφία, διαβάζεται η διεύθυνση, ο ταχυδρόμος μεταφέρει τον φάκελο στον γραμματέα της εταιρείας «Β», ο οποίος βγάζει την επιστολή, καθορίζει τον επείγοντα χαρακτήρα της, τη σημασία της και, ανάλογα με αυτό, μεταδίδει τις παραπάνω πληροφορίες. Οι διευθυντές των εταιρειών "Α" και "Β", διαβιβάζοντας πληροφορίες ο ένας στον άλλον, δεν ενδιαφέρονται για τα προβλήματα αποστολής αυτών των πληροφοριών, όπως και ο γραμματέας δεν ενδιαφέρεται για τον τρόπο παράδοσης της αλληλογραφίας.

Ομοίως, κάθε πρωτόκολλο σε μια στοίβα πρωτοκόλλου εκτελεί τη δική του λειτουργία χωρίς να ανησυχεί για τις λειτουργίες του πρωτοκόλλου του άλλου επιπέδου.

Στο κατώτερο επίπεδο, δηλαδή στο επίπεδο TCP/IP, χρησιμοποιούνται δύο κύρια πρωτόκολλα: IP (Internet Protocol) και TCP (Transmission Control Protocol).

Η αρχιτεκτονική του πρωτοκόλλου TCP/IP έχει σχεδιαστεί για το διαδίκτυο. Το Διαδίκτυο αποτελείται από ετερογενή υποδίκτυα που συνδέονται μεταξύ τους με πύλες. Διάφορα τοπικά δίκτυα (Token Ring, Ethernet, κ.λπ.), διάφορα εθνικά, περιφερειακά και παγκόσμια δίκτυα μπορούν να λειτουργήσουν ως υποδίκτυα. Διαφορετικοί τύποι μηχανημάτων μπορούν να συνδεθούν σε αυτά τα δίκτυα. Κάθε ένα από τα υποδίκτυα λειτουργεί σύμφωνα με τις δικές του αρχές και τον τύπο επικοινωνίας του. Σε αυτήν την περίπτωση, κάθε υποδίκτυο μπορεί να λάβει ένα πακέτο πληροφοριών και να το παραδώσει στην καθορισμένη διεύθυνση. Έτσι, κάθε υποδίκτυο απαιτείται να έχει κάποιο είδος πρωτοκόλλου από άκρο σε άκρο για τη μετάδοση μηνυμάτων μεταξύ των δύο εξωτερικών δικτύων.

Το διάγραμμα στο Σχ. θα σας βοηθήσει να κατανοήσετε πώς λειτουργούν τα πρωτόκολλα. 6. Ας υποθέσουμε ότι υπάρχει ένα μήνυμα που εστάλη μέσω email. Η μετάδοση αλληλογραφίας πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο εφαρμογής SMTP, το οποίο βασίζεται στα πρωτόκολλα TCP/IP. Σύμφωνα με το πρωτόκολλο TCP, τα δεδομένα που αποστέλλονται χωρίζονται σε μικρά πακέτα σταθερής δομής και μήκους, σημειωμένα με τέτοιο τρόπο ώστε όταν λαμβάνονται, τα δεδομένα να μπορούν να συλλεχθούν με τη σωστή σειρά.

Συνήθως, το μήκος ενός πακέτου δεν υπερβαίνει τα 1500 byte. Επομένως, ένα email μπορεί να αποτελείται από πολλές εκατοντάδες τέτοια πακέτα. Το μικρό μήκος πακέτου δεν οδηγεί σε αποκλεισμό των γραμμών επικοινωνίας και δεν επιτρέπει σε μεμονωμένους χρήστες να αδράξουν το κανάλι επικοινωνίας για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Σε κάθε λαμβανόμενο πακέτο TCP, το πρωτόκολλο IP προσθέτει πληροφορίες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον προσδιορισμό της διεύθυνσης αποστολέα και παραλήπτη. Στο Σχ. 6 αυτό αντιπροσωπεύεται με την τοποθέτηση μιας διεύθυνσης σε έναν φάκελο. Για κάθε εισερχόμενο πακέτο, ο δρομολογητής από τον οποίο διέρχεται οποιοδήποτε πακέτο, χρησιμοποιώντας τη διεύθυνση IP, καθορίζει ποιος από τους πλησιέστερους γείτονες χρειάζεται να προωθήσει αυτό το πακέτο ώστε να φτάσει στον παραλήπτη πιο γρήγορα - δηλαδή αποφασίζει για τη βέλτιστη διαδρομή για το επόμενο πακέτο . Ταυτόχρονα, η γεωγραφικά συντομότερη διαδρομή δεν είναι πάντα βέλτιστη (ένα γρήγορο κανάλι προς μια άλλη ήπειρο μπορεί να είναι καλύτερο από ένα αργό προς μια γειτονική πόλη). Προφανώς, η ταχύτητα και οι διαδρομές διαφορετικών πακέτων μπορεί να είναι διαφορετικές.

Έτσι, το πρωτόκολλο IP μετακινεί δεδομένα στο δίκτυο και το πρωτόκολλο TCP διασφαλίζει αξιόπιστη παράδοση δεδομένων χρησιμοποιώντας ένα σύστημα κωδικών διόρθωσης σφαλμάτων. Επιπλέον, δύο διακομιστές δικτύου μπορούν να μεταδίδουν ταυτόχρονα πολλαπλά πακέτα TCP από διαφορετικούς πελάτες και προς τις δύο κατευθύνσεις μέσω της ίδιας γραμμής.

Ορισμένοι αρχάριοι χρήστες πιστεύουν ότι η επικοινωνία μέσω Διαδικτύου είναι παρόμοια με την τηλεφωνική επικοινωνία. Θα ήθελα για άλλη μια φορά να τονίσω την κύρια διαφορά μεταξύ της μετάδοσης πληροφοριών μέσω του τηλεφωνικού δικτύου και μέσω του Διαδικτύου: όταν καλείτε κάποιον στο τηλέφωνο σε άλλη περιοχή της χώρας ή ακόμα και σε άλλη ήπειρο, το τηλεφωνικό σύστημα δημιουργεί ένα κανάλι μεταξύ το τηλέφωνό σας και αυτό που καλείτε. Ένα κανάλι μπορεί να αποτελείται από δεκάδες τμήματα: καλώδια χαλκού, γραμμές οπτικών ινών, ασύρματα τμήματα, δορυφορικές επικοινωνίες κ.λπ. Αυτές οι ενότητες παραμένουν αμετάβλητες καθ' όλη τη διάρκεια της συνεδρίας επικοινωνίας. Αυτό σημαίνει ότι η γραμμή μεταξύ εσάς και του ατόμου που καλείτε είναι σταθερή καθ' όλη τη διάρκεια της συνομιλίας, επομένως η ζημιά σε οποιοδήποτε μέρος αυτής της γραμμής, όπως η κοπή καλωδίων σε περίπτωση καταιγίδας, μπορεί να διακόψει την κλήση σας.

Ταυτόχρονα, εάν η σύνδεση είναι κανονική, τότε το τμήμα του δικτύου που σας έχει εκχωρηθεί δεν είναι πλέον διαθέσιμο σε άλλους. Μιλάμε για δίκτυο μεταγωγής κυκλώματος. Το Διαδίκτυο είναι ένα δίκτυο μεταγωγής πακέτων, το οποίο είναι μια εντελώς διαφορετική ιστορία. Η διαδικασία προώθησης email είναι θεμελιωδώς διαφορετική.

Όπως σημειώθηκε, τα δεδομένα του Διαδικτύου σε οποιαδήποτε μορφή (είτε είναι ένα email, μια ιστοσελίδα ή ένα αρχείο λήψης) ταξιδεύουν ως ομάδα πακέτων. Κάθε πακέτο αποστέλλεται στον προορισμό του κατά μήκος της καλύτερης διαθέσιμης διαδρομής. Επομένως, ακόμη και αν διακοπεί κάποιο τμήμα του Δικτύου, αυτό δεν θα επηρεάσει την παράδοση του πακέτου, το οποίο θα σταλεί κατά μήκος μιας εναλλακτικής διαδρομής. Έτσι, κατά την παράδοση δεδομένων δεν υπάρχει ανάγκη για σταθερή γραμμή επικοινωνίας μεταξύ δύο χρηστών. Η αρχή της μεταγωγής πακέτων παρέχει το κύριο πλεονέκτημα του Διαδικτύου - την αξιοπιστία. Το δίκτυο μπορεί να κατανείμει το φορτίο σε διαφορετικές περιοχές σε χιλιοστά του δευτερολέπτου. Εάν κάποιο μέρος του εξοπλισμού του δικτύου είναι κατεστραμμένο, το πακέτο μπορεί να παρακάμψει αυτό το μέρος και να ακολουθήσει άλλη διαδρομή, διασφαλίζοντας την παράδοση ολόκληρου του μηνύματος.

Διεύθυνση Διαδικτύου

Έχουμε ήδη αναφέρει τη διεύθυνση IP, τώρα ας μιλήσουμε για αυτό με περισσότερες λεπτομέρειες. Σε κάθε υπολογιστή που είναι συνδεδεμένος στο Διαδίκτυο εκχωρείται ένας αριθμός αναγνώρισης που ονομάζεται διεύθυνση IP.

Αλλά εάν πραγματοποιείτε σύνδεση περιόδου σύνδεσης (δηλαδή, συνδέεστε για τη διάρκεια μιας περιόδου σύνδεσης στο Διαδίκτυο), τότε η διεύθυνση IP σας εκχωρείται μόνο για τη διάρκεια αυτής της περιόδου σύνδεσης. Η εκχώρηση διεύθυνσης για τη διάρκεια μιας συνεδρίας επικοινωνίας ονομάζεται δυναμική εκχώρηση διεύθυνσης IP. Είναι βολικό για τον πάροχο ISP, επειδή κατά τη διάρκεια της χρονικής περιόδου που δεν έχετε πρόσβαση στο Διαδίκτυο, η διεύθυνση IP που λάβατε μπορεί να εκχωρηθεί σε άλλο χρήστη. Αυτή η διεύθυνση IP είναι μοναδική μόνο για τη διάρκεια της συνεδρίας σας - την επόμενη φορά που θα αποκτήσετε πρόσβαση στο Διαδίκτυο μέσω του ISP σας, η διεύθυνση IP μπορεί να είναι διαφορετική. Έτσι, ο πάροχος Διαδικτύου πρέπει να έχει μία διεύθυνση IP για κάθε μόντεμ που εξυπηρετεί και όχι για κάθε πελάτη, από τους οποίους μπορεί να υπάρχουν πολλά περισσότερα.

Μια διεύθυνση IP έχει τη μορφή xxx.xxx.xxx.xxx, όπου xxx είναι αριθμοί από το 0 έως το 255. Εξετάστε μια τυπική διεύθυνση IP: 193.27.61.137.

Για να είναι πιο εύκολη η απομνημόνευση, μια διεύθυνση IP συνήθως εκφράζεται ως μια σειρά δεκαδικών αριθμών που χωρίζονται με τελείες. Αλλά οι υπολογιστές το αποθηκεύουν σε δυαδική μορφή. Για παράδειγμα, η ίδια διεύθυνση IP σε δυαδικό θα μοιάζει με αυτό:

11000001.00011011.00111101.10001001.

Οι τέσσερις αριθμοί σε μια διεύθυνση IP ονομάζονται οκτάδες επειδή καθένας από αυτούς έχει οκτώ bit σε δυαδική αναπαράσταση: 4x8=32. Δεδομένου ότι κάθε μία από τις οκτώ θέσεις μπορεί να έχει δύο διαφορετικές καταστάσεις: 1 ή 0, ο συνολικός αριθμός πιθανών συνδυασμών είναι 28 ή 256, δηλαδή, κάθε οκτάδα μπορεί να πάρει τιμές από 0 έως 255. Ο συνδυασμός τεσσάρων οκτάδων δίνει 232 τιμές, δηλαδή περίπου 4, 3 δισεκατομμύρια συνδυασμούς, εξαιρουμένων ορισμένων δεσμευμένων διευθύνσεων.

Οι οκτάδες χρησιμεύουν όχι μόνο για να διαχωρίζουν αριθμούς, αλλά εκτελούν και άλλες λειτουργίες. Οι οκτάδες μπορούν να χωριστούν σε δύο ενότητες: Net και Host. Η ενότητα Net χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του δικτύου στο οποίο ανήκει ο υπολογιστής. Ο κεντρικός υπολογιστής, που μερικές φορές ονομάζεται κόμβος, προσδιορίζει έναν συγκεκριμένο υπολογιστή σε ένα δίκτυο.

Αυτό το σύστημα είναι παρόμοιο με το σύστημα που χρησιμοποιείται στην κανονική αλληλογραφία, όπου ένα μέρος της διεύθυνσης προσδιορίζει έναν δρόμο και το άλλο μέρος προσδιορίζει ένα συγκεκριμένο σπίτι σε αυτόν τον δρόμο.

Στα πρώτα του στάδια, το Διαδίκτυο αποτελούνταν από έναν μικρό αριθμό υπολογιστών που συνδέονται με μόντεμ και τηλεφωνικές γραμμές. Τότε, οι χρήστες μπορούσαν να δημιουργήσουν μια σύνδεση με έναν υπολογιστή πληκτρολογώντας μια αριθμητική διεύθυνση όπως 163.25.51.132. Αυτό ήταν βολικό ενώ το δίκτυο αποτελούνταν από πολλούς υπολογιστές. Καθώς ο αριθμός τους αυξανόταν, λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι ένα όνομα κειμένου είναι πάντα πιο εύκολο να θυμάται κανείς από ένα ψηφιακό, τα ψηφιακά ονόματα άρχισαν σταδιακά να αντικαθίστανται από κειμενικά.

Το πρόβλημα της αυτοματοποίησης αυτής της διαδικασίας προέκυψε και το 1983, δημιουργήθηκε το λεγόμενο σύστημα DNS (Domain Name System) στο Πανεπιστήμιο του Wisconsin, το οποίο καθιέρωσε αυτόματα μια αντιστοιχία μεταξύ ονομάτων κειμένου και διευθύνσεων IP. Αντί για αριθμούς, προτάθηκε μια καταχώρηση όπως το http://www.myhobby.narod.ru/, που μας έχει γίνει οικείο σήμερα.

Η τακτική αλληλογραφία ταξινομείται με παρόμοιο τρόπο. Οι άνθρωποι συνηθίζουν να πλοηγούνται με γεωγραφικές διευθύνσεις, για παράδειγμα: «Μόσχα, st. Ryleeva, 3, apt. 10", ενώ το μηχάνημα στο ταχυδρομείο ταξινομεί γρήγορα την αλληλογραφία κατά ταχυδρομικό κώδικα.

Έτσι, κατά την αποστολή πληροφοριών, οι υπολογιστές χρησιμοποιούν ψηφιακές διευθύνσεις, οι άνθρωποι χρησιμοποιούν αλφαβητικές διευθύνσεις και ο διακομιστής DNS χρησιμεύει ως ένα είδος μεταφραστή.

Πριν προχωρήσουμε σε μια περιγραφή του τρόπου λειτουργίας των διακομιστών DNS, πρέπει να ειπωθούν λίγα λόγια για τη δομή των ονομάτων τομέα.

Ονόματα τομέα

Όταν αποκτάτε πρόσβαση στον Ιστό ή στέλνετε e-mail, χρησιμοποιείτε ένα όνομα τομέα. Για παράδειγμα, η διεύθυνση http://www.microsoft.com/ περιέχει το όνομα τομέα microsoft.com. Ίδιο με τη διεύθυνση email [email προστατευμένο]περιέχει το όνομα τομέα aha.ru.

Το σύστημα ονομάτων τομέα εφαρμόζει την αρχή της εκχώρησης ονομάτων με τον ορισμό της ευθύνης για το υποσύνολο τους από τις αντίστοιχες ομάδες δικτύου.

Και αν κάθε ομάδα τηρεί αυτόν τον απλό κανόνα και λαμβάνει πάντα επιβεβαίωση ότι τα ονόματα που ορίζει είναι μοναδικά μεταξύ των πολλών από τους άμεσους υφισταμένους της, τότε κανένα σύστημα, ανεξάρτητα από το πού βρίσκονται στο Διαδίκτυο, δεν μπορεί να λάβει τα ίδια ονόματα.

Οι διευθύνσεις που αναγράφονται στους φακέλους κατά την παράδοση επιστολών με κανονικό ταχυδρομείο είναι επίσης μοναδικές. Έτσι, η διεύθυνση, με βάση τα γεωγραφικά και διοικητικά ονόματα, προσδιορίζει μοναδικά τον προορισμό.

Οι τομείς έχουν επίσης παρόμοια ιεραρχία. Στα ονόματα, οι τομείς χωρίζονται μεταξύ τους με τελείες: companya.msk.ru, companyb.spb.ru. Ένα όνομα μπορεί να έχει διαφορετικό αριθμό τομέων, αλλά συνήθως δεν υπάρχουν περισσότεροι από πέντε. Καθώς μετακινείστε στους τομείς σε ένα όνομα από αριστερά προς τα δεξιά, ο αριθμός των ονομάτων που περιλαμβάνονται στην αντίστοιχη ομάδα αυξάνεται.

Κάθε φορά που χρησιμοποιείτε ένα όνομα τομέα, χρησιμοποιείτε επίσης διακομιστές DNS για να μεταφράσετε το κυριολεκτικό όνομα τομέα σε μια διεύθυνση IP γλώσσας μηχανής.

Για παράδειγμα, ας δούμε τη διεύθυνση http://www.pc.dpt1.company.msk.ru/.

Το πρώτο όνομα στο όνομα είναι το όνομα της μηχανής εργασίας - ένας πραγματικός υπολογιστής με διεύθυνση IP. Αυτό το όνομα δημιουργήθηκε και διατηρήθηκε από την ομάδα dpt1. Ο όμιλος είναι μέρος ενός μεγαλύτερου τμήματος της εταιρείας, ακολουθούμενο από τον τομέα msk - ορίζει τα ονόματα του τμήματος της Μόσχας του δικτύου και ru - το ρωσικό τμήμα.

Κάθε χώρα έχει το δικό της domain. Άρα au - αντιστοιχεί στην Αυστραλία, be - Βέλγιο κ.λπ. Αυτοί είναι γεωγραφικοί τομείς ανώτατου επιπέδου.

Εκτός από το γεωγραφικό χαρακτηριστικό, χρησιμοποιείται ένα θεματικό, σύμφωνα με το οποίο υπάρχουν τα ακόλουθα ονόματα τομέα πρώτου επιπέδου:

• com - υποδηλώνει εμπορικές επιχειρήσεις.
• (edu) - εκπαιδευτικό?

Πώς λειτουργεί ένας διακομιστής DNS;

Ο διακομιστής NS δέχεται ένα αίτημα για μετατροπή ενός ονόματος τομέα σε διεύθυνση IP. Σε αυτήν την περίπτωση, ο διακομιστής DNS εκτελεί τις ακόλουθες ενέργειες:

• απαντά στο αίτημα με μια διεύθυνση IP επειδή γνωρίζει ήδη τη διεύθυνση IP του ζητούμενου τομέα.
• επικοινωνεί με έναν άλλο διακομιστή DNS για να βρει τη διεύθυνση IP του ζητούμενου ονόματος. Αυτό το αίτημα μπορεί να περάσει από την αλυσίδα αρκετές φορές.
• εμφανίζει το μήνυμα: "Δεν γνωρίζω τη διεύθυνση IP του τομέα που ζητάτε, αλλά εδώ είναι η διεύθυνση IP του διακομιστή DNS που γνωρίζει περισσότερα από εμένα".
• αναφέρει ότι δεν υπάρχει τέτοιος τομέας.

Ας φανταστούμε ότι πληκτρολογήσατε τη διεύθυνση http://www.pc.dpt1.company.com/ στο πρόγραμμα περιήγησής σας, το οποίο έχει μια διεύθυνση στον τομέα ανώτατου επιπέδου COM (Εικόνα 9). Στην απλούστερη μορφή του, το πρόγραμμα περιήγησής σας επικοινωνεί με τον διακομιστή DNS για να αποκτήσει τη διεύθυνση IP του υπολογιστή που αναζητάτε και ο διακομιστής DNS επιστρέφει τη διεύθυνση IP που αναζητάτε (Εικόνα 10).

Στην πράξη, στο Διαδίκτυο, όπου είναι συνδεδεμένοι εκατομμύρια υπολογιστές, η εύρεση ενός διακομιστή DNS που γνωρίζει τις πληροφορίες που χρειάζεστε είναι ένα πραγματικό πρόβλημα. Με άλλα λόγια, αν ψάχνετε για υπολογιστή στο Διαδίκτυο, τότε πρώτα απ 'όλα πρέπει να βρείτε έναν διακομιστή DNS που αποθηκεύει τις πληροφορίες που χρειάζεστε. Σε αυτήν την περίπτωση, μια ολόκληρη αλυσίδα διακομιστών μπορεί να εμπλακεί στην αναζήτηση πληροφοριών. Η λειτουργία των διακομιστών DNS μπορεί να εξηγηθεί χρησιμοποιώντας το παράδειγμα που φαίνεται στην Εικ. έντεκα .

Ας υποθέσουμε ότι ο διακομιστής DNS με τον οποίο επικοινωνήσατε (στην Εικ. 11 έχει οριστεί ως DNS1) δεν έχει τις απαραίτητες πληροφορίες. Το DNS1 θα αρχίσει να αναζητά μια διεύθυνση IP επικοινωνώντας με έναν από τους ριζικούς διακομιστές DNS. Οι ριζικοί διακομιστές DNS γνωρίζουν τις διευθύνσεις IP όλων των διακομιστών DNS που είναι υπεύθυνοι για ονόματα τομέα ανώτατου επιπέδου (COM, EDU, GOV, INT, MIL, NET, ORG, κ.λπ.).

Για παράδειγμα, ο διακομιστής DNS1 μπορεί να ζητήσει από τον κεντρικό διακομιστή DNS μια διεύθυνση. Εάν ο ριζικός διακομιστής δεν γνωρίζει αυτήν τη διεύθυνση, μπορεί να απαντήσει με το εξής: "Δεν γνωρίζω τη διεύθυνση IP για http://www.pc.dpt1.company.com/ , αλλά μπορώ να παρέχω την COM IP του διακομιστή DNS διεύθυνση."

Στη συνέχεια, το DNS σας στέλνει ένα αίτημα στο COM DNS ζητώντας τη διεύθυνση IP που αναζητάτε. Αυτό συμβαίνει μέχρι να βρεθεί ένας διακομιστής DNS που θα παρέχει τις απαραίτητες πληροφορίες.

Ένας από τους λόγους που το σύστημα λειτουργεί αξιόπιστα είναι επειδή είναι περιττό. Υπάρχουν πολλοί διακομιστές DNS σε κάθε επίπεδο, οπότε αν ένας από αυτούς δεν μπορεί να δώσει την απάντηση, πιθανότατα υπάρχει κάποιος άλλος που έχει τις πληροφορίες που χρειάζεστε. Μια άλλη τεχνολογία που κάνει την αναζήτηση πιο γρήγορη είναι ένα σύστημα προσωρινής αποθήκευσης. Μόλις ο διακομιστής DNS υποβάλει το αίτημα, αποθηκεύει προσωρινά τη διεύθυνση IP που προκύπτει. Μόλις κάνει ένα αίτημα root DNS και λάβει τη διεύθυνση του διακομιστή DNS που εξυπηρετεί τομείς COM, την επόμενη φορά δεν θα χρειαστεί να υποβάλει ξανά παρόμοιο αίτημα. Αυτή η προσωρινή αποθήκευση πραγματοποιείται με κάθε αίτημα, η οποία σταδιακά βελτιστοποιεί την ταχύτητα του συστήματος. Παρόλο που ο διακομιστής DNS δεν είναι ορατός στους χρήστες, αυτοί οι διακομιστές επεξεργάζονται δισεκατομμύρια ερωτήματα κάθε μέρα, υποστηρίζοντας εκατομμύρια χρήστες.

ComputerPress 5"2002

Η μετάδοση δεδομένων είναι η διαδικασία μεταφοράς δεδομένων με τη μορφή σημάτων από σημείο σε σημείο ή από σημείο σε πολλά σημεία μέσω τηλεπικοινωνιών μέσω ενός καναλιού. Τα λεξικά αναφέρουν τον δανεισμό (δεκαετία 1640) από μελετητές της λατινικής λέξης datum, που σημαίνει «πράγμα», «δομένο». Η φιλοσοφία τεκμηριώνει τη σύνδεση μεταξύ των εννοιών της πληροφορίας, της γνώσης, των δεδομένων, της ελευθερίας και δίνει παραδείγματα. Το ύψος του βουνού λειτουργεί πρωτίστως ως δεδομένα. Η παράμετρος μετριέται με υψόμετρο και συμπληρώνονται οι βάσεις δεδομένων. Οι πληροφορίες που λαμβάνονται, παίρνοντας συγκεκριμένη μορφή, διακοσμούν το βιβλίο που μελέτησε ο ορειβάτης. Ένας έμπειρος ορειβάτης βρίσκει τον καλύτερο τρόπο για να φτάσει στην κορυφή. Η κατανόηση των χαρακτηριστικών της διαδικασίας γίνεται ήδη γνώση.

Αμέσως εμφανίζεται η ελευθερία της επιλογής. Ο ορειβάτης είναι ελεύθερος να αποφασίσει, αναλαμβάνοντας την ευθύνη. Υπάρχουν ομάδες που δεν έχουν επιστρέψει.

Τύποι δεδομένων

Ιστορικά, οι πληροφορίες έχουν παρουσιαστεί με διάφορους τρόπους. Ας αφήσουμε τα ιερογλυφικά των παπύρων στους ιστορικούς και ας εξετάσουμε τις σύγχρονες τεχνικές. Το μεγαλύτερο αντίκτυπο είχε η ανάπτυξη της ηλεκτρικής ενέργειας. Αν κάποιος είχε μάθει να μεταφέρει σκέψεις, ο συμβολισμός θα έβγαινε διαφορετικά...

Αναλογικό σήμα

Οι πρώτες προσπάθειες μέτρησης αναλογικών μεγεθών είναι τα πειράματα του Volta, ο οποίος μέτρησε την τάση και το ρεύμα. Στη συνέχεια, ο Georg Ohm ήταν σε θέση να εκτιμήσει την αντίσταση του αγωγού. Κάθε φορά χρησιμοποιήθηκαν αναλογικές τιμές. Η αναπαράσταση των χαρακτηριστικών ενός αντικειμένου με τη μορφή ρεύματος και τάσης έδωσε μια ισχυρή ώθηση στην ανάπτυξη του σύγχρονου κόσμου. Ένα κινοσκόπιο καθοδικών ακτίνων με φωτεινότητα pixel τριών χρωμάτων εμφανίζει μια αρκετά καθαρή εικόνα.

Οι λόγοι της απομάκρυνσης από το αναλογικό σήμα αποκαλύφθηκαν από τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο. Το σύστημα Green Hornet ήταν σε θέση να κρυπτογραφήσει τέλεια τις πληροφορίες. Ένα σήμα 6 επιπέδων δύσκολα μπορεί να ονομαστεί ψηφιακό, αλλά υπάρχει μια σαφής προκατάληψη. Ιστορικά, η πρώτη προσπάθεια μετάδοσης ενός δυαδικού κώδικα είναι τα πειράματα του Schilling το 1832 με τον τηλέγραφο. Σε μια προσπάθεια να μειωθεί ο αριθμός των καλωδίων που συνδέουν τους συνδρομητές, ο διπλωμάτης υπενθύμισε τις μεθόδους δυαδικού αριθμού που πρότειναν οι ιερείς. Ωστόσο, η εισαγωγή της ψηφιακής μετάδοσης απαιτούσε από την ανθρωπότητα να ταξιδέψει πάνω από ενάμιση αιώνα.

Δυαδικός ψηφιακός κώδικας

Ο δυαδικός αριθμός είναι πολύ γνωστός. Μια αναλογική τιμή αναπαρίσταται ως διακριτός αριθμός και στη συνέχεια κωδικοποιείται. Το προκύπτον σύνολο μηδενικών και μονάδων συνήθως χωρίζεται σε λέξεις μήκους 8 bit. Για παράδειγμα, τα πρώτα λειτουργικά συστήματα των Windows ήταν 16-bit· η μονάδα γραφικών του επεξεργαστή επεξεργαζόταν αριθμούς κινητής υποδιαστολής υψηλότερων bit. Ακόμη μεγαλύτερες λέξεις χρησιμοποιούνται από εξειδικευμένους υπολογιστές με κάρτες γραφικών. Οι ιδιαιτερότητες του συστήματος καθορίζουν τον συγκεκριμένο τρόπο παρουσίασης των πληροφοριών.

Η μεταφορά δεδομένων επιτρέπει στην ανθρωπότητα να προχωρήσει πιο γρήγορα. Οι άνθρωποι έχουν διαφορετικές ικανότητες. Όχι απαραίτητα ο καλύτερος συλλέκτης, θεματοφύλακας πληροφοριών θα μπορεί να επωφεληθεί (για τον εαυτό του, τον πλανήτη, την πόλη...). Είναι πιο λογικό να το μεταβιβάσεις. Ο σύγχρονος κόσμος ονομάζεται εποχή της ψηφιακής επανάστασης. Ιστορικά, αποδείχθηκε ότι είναι ευκολότερη η μετάδοση δυαδικών δεδομένων· εμφανίζεται ένα σύνολο συγκεκριμένων δυνατοτήτων:

1. Διόρθωση σφαλμάτων.
2. Κρυπτογράφηση.
3. Απλοποίηση φυσικών γραμμών.
4. Πιο αποτελεσματική χρήση του φάσματος, μείωση της ισχύος πομπού, ειδική πυκνότητα ροής ενέργειας.
5. Error Recognition (EDC, 1951).
6. Δυνατότητα ακριβούς επανάληψης και αναπαραγωγής.

Το δεύτερο μισό του 20ου αιώνα παρείχε εκατοντάδες τεχνικές για την ψηφιοποίηση αναλογικών αντικειμένων. Το κύριο χαρακτηριστικό ενός δυαδικού σήματος είναι η διακριτικότητα. Ο κώδικας είναι ανίσχυρος να μεταφέρει αξιόπιστα μια αναλογική τιμή. Ωστόσο, το βήμα δειγματοληψίας έχει γίνει τόσο μικρό που το σφάλμα αγνοείται. Ένα εντυπωσιακό παράδειγμα είναι οι εικόνες Full HD. Η υψηλή ανάλυση οθόνης μεταδίδει πολύ καλύτερα τις λεπτές αποχρώσεις ενός αντικειμένου. Σε κάποιο στάδιο, η ανάλυση της ψηφιακής τεχνολογίας ξεπερνά τις φυσιολογικές δυνατότητες της ανθρώπινης όρασης.

Έννοιες του όρου

1. Μεταφορά πληροφοριών.
2. Ένα πρόγραμμα υπολογιστή για Windows Phone που παρέχει αντιγραφή επαφών μεταξύ κινητών συσκευών.
3. Δημοφιλές επιστημονικό πρόγραμμα με τη Maria Bachenina.

Αιτιολογία

Οι Άγγλοι χρησιμοποιούν συνήθως τον πληθυντικό – data. Ζητάμε από τους Σλαβόφιλους να αποφεύγουν τις μομφές. Η σύγχρονη επιστήμη αναπτύχθηκε από την Ευρώπη, κληρονόμο της Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας. Θα παρακάμψουμε το θέμα της εσκεμμένης καταστροφής της εθνικής ιστορίας, αφήνοντας τη συζήτηση στους ιστορικούς. Μερικοί ειδικοί εντοπίζουν την ετυμολογία στην αρχαία ινδική λέξη dati (δώρο). Ο Dahl αποκαλεί τα δεδομένα αδιαμφισβήτητα, προφανή, γνωστά γεγονότα αυθαίρετου είδους.

Αυτό είναι ενδιαφέρον! Τα λογοτεχνικά αγγλικά (New York Times) στερεί από τα δεδομένα της λέξης αριθμούς. Χρησιμοποιήστε όπως είναι απαραίτητο: πληθυντικός, ενικός. Τα σχολικά βιβλία συχνά κάνουν αυστηρούς διαχωρισμούς. Ο ενικός αριθμός είναι δεδομένο. Ένα ξεχωριστό θέμα αφορά το άρθρο, το οποίο δεν θα συζητηθεί εδώ. Οι ειδικοί τείνουν να θεωρούν το ουσιαστικό «μαζικό».

Η ιδέα του ανοιχτού

Η ιδέα της ελεύθερης πρόσβασης στις πληροφορίες προτάθηκε από τον πατέρα της κοινωνιολογίας, Robert King Merton, ο οποίος παρατήρησε τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο. Από το 1946, περιλαμβάνει τη μεταφορά και αποθήκευση πληροφοριών υπολογιστή. 1954 προστέθηκε δυνατότητα επεξεργασίας. Τον Δεκέμβριο του 2007, όσοι ήθελαν να συζητήσουν το πρόβλημα συγκεντρώθηκαν (Sebastopol, Καλιφόρνια) και εννοιολόγησαν το λογισμικό ανοιχτού κώδικα, το Διαδίκτυο και τις δυνατότητες της έννοιας της μαζικής πρόσβασης. Ο Ομπάμα ενέκρινε το Μνημόνιο Διαφάνειας και Διαφάνειας στις Κυβερνητικές Δράσεις.

Η επίγνωση της ανθρωπότητας για τις πραγματικές δυνατότητες του πολιτισμού συνοδεύεται από εκκλήσεις για από κοινού επίλυση προβλημάτων. Η έννοια του ανοίγματος δεδομένων συζητείται ευρέως σε ένα έγγραφο (1995) από την Αμερικανική Επιστημονική Υπηρεσία. Το κείμενο αγγίζει τη γεωφυσική και την οικολογία. Ένα πολύ γνωστό παράδειγμα είναι η DuPont Corporation, η οποία χρησιμοποίησε ορισμένες αμφιλεγόμενες τεχνολογίες παραγωγής τεφλόν.

Οροι

Ο όρος μετάδοση δεδομένων αναφέρεται συχνότερα σε ψηφιακές πληροφορίες, συμπεριλαμβανομένου του μετατρεπόμενου αναλογικού σήματος. Η επιστήμη έχει μια ευρύτερη άποψη. Δεδομένα είναι οποιαδήποτε ποιοτική ή ποσοτική περιγραφή ενός αντικειμένου. Επικό παράδειγμα είναι οι πληροφορίες που συγκεντρώνουν οι ανθρωπολόγοι σχετικά με τους σπάνιους λαούς του πλανήτη. Οι πληροφορίες συλλέγονται ευρέως από οργανισμούς: πωλήσεις, έγκλημα, ανεργία, αλφαβητισμός.

Η μετάδοση πληροφοριών είναι μια ψηφιακή ροή bit.

Τα μεταδεδομένα είναι ένα υψηλότερο επίπεδο δεδομένων που περιγράφει άλλα δεδομένα.

Τα δεδομένα μετρώνται, συλλέγονται, μεταδίδονται, αναλύονται, παρουσιάζονται σε γραφήματα, πίνακες, εικόνες, αριθμούς. Οι προγραμματιστές είναι εξοικειωμένοι με τα λεγόμενα συνηθισμένα αρχεία που δεν έχουν μορφοποίηση. Το διαμέρισμα σκληρού δίσκου που απέτυχε φέρει την ετικέτα RAW. Η μορφοποίηση απλοποιεί τη μετάδοση και την αντίληψη των πληροφοριών. Η διαδικασία σχεδιασμού αφορά την οπτική, λογική παρουσίαση. Μερικές φορές οι πληροφορίες κωδικοποιούνται, παρέχοντας προστασία και αποκατάσταση ελαττωματικών περιοχών.

Η μορφή είναι ένας τρόπος παρουσίασης πληροφοριών.

Ένα πρωτόκολλο είναι ένα σύνολο συμβάσεων διεπαφής που καθορίζουν τη σειρά με την οποία ανταλλάσσονται οι πληροφορίες.

Κανάλια (μέθοδοι)

Η ενημέρωση, η διάδοση, υπερνικά το περιβάλλον:

• Καλώδιο χαλκού: RS-232 (1969), FireWire (1995), USB (1996).
• Οπτική ίνα.
• Εκπομπή (ασύρματη μετάδοση).
• Λεωφορεία υπολογιστών.

Η ιδιαιτερότητα του περιβάλλοντος επιβάλλει ιδιαίτερα χαρακτηριστικά. Λίγοι γνωρίζουν ότι το ηλεκτρικό ρεύμα μεταφέρεται και από ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα. Η αγωγιμότητα του αέρα είναι πολύ χαμηλότερη, γεγονός που επιβάλλει ιδιαιτερότητες. Η διαφορά αντισταθμίζεται από τον ιονισμό, ένα φαινόμενο γνωστό στους συγκολλητές. Οι διαδικασίες που συνοδεύουν την κίνηση ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος στερούνται επιστημονικής εξήγησης. Οι φυσικοί απλώς αναφέρουν ένα γεγονός, περιγράφοντας ένα φαινόμενο με ένα σύνολο πληροφοριών.

Για πολύ καιρό, διαφορετικές συχνότητες θεωρούνταν άσχετα φαινόμενα: φως, θερμότητα, ηλεκτρισμός, μαγνητισμός. Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε: το σύνολο των περιβαλλόντων γεννιέται από την εξέλιξη της τεχνολογίας. Σίγουρα θα ανακαλυφθούν άλλες μέθοδοι μεταφοράς δεδομένων. Οι υλοποιήσεις των περιβαλλόντων είναι διαφορετικές, το σύνολο των προτύπων καθορίζεται από ιδιαιτερότητες. Οι τοπικές συνδέσεις χρησιμοποιούν συχνά τεχνολογία WiFi που βασίζεται στο πρωτόκολλο επιπέδου σύνδεσης IEEE 802.11. Οι φορείς εκμετάλλευσης κινητής τηλεφωνίας χρησιμοποιούν εντελώς διαφορετικούς - GPS, LTE. Επιπλέον, τα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας αρχίζουν ενεργά να εισάγουν IP, κλείνοντας τον κύκλο, ενοποιώντας το στυλ χρήσης ψηφιακού εξοπλισμού.

Γιατί πολλά πρωτόκολλα; Τα χαρακτηριστικά της υλοποίησης της μετάδοσης δεδομένων μέσω WiFi είναι αδύναμα να καλύψουν σημαντικές αποστάσεις. Οι δυνάμεις πομπού είναι περιορισμένες, οι δομές πακέτων είναι διαφορετικές. Το Bluetooth περιορίζει πλήρως τις βασικές του δυνατότητες στη μεταφορά μερικών αρχείων από έναν υπολογιστή σε ένα τηλέφωνο.

Μορφοποίηση

Οι φυσικοί συνειδητοποίησαν γρήγορα ότι οι άμεσες πληροφορίες μεταδίδονται ελάχιστα από το μέσο. Το χάλκινο σύρμα μπορεί να μεταφέρει ομιλία, αλλά ο αιθέρας σκοτώνει γρήγορα τους κραδασμούς χαμηλής συχνότητας. Ο Ποπόφ ήταν ο πρώτος που σκέφτηκε να διαμορφώσει τον φορέα με χρήσιμες πληροφορίες - κωδικό Μορς. Το νόημα περιλαμβάνει την αλλαγή του πλάτους του ραδιοκυμάτων σύμφωνα με το νόμο του μηνύματος, έτσι ώστε ο συνδρομητής που λαμβάνει να μπορεί να εξάγει και να αναπαράγει το μήνυμα.

Η ανάπτυξη της εκπομπής έχει δημιουργήσει την ανάγκη βελτίωσης τεχνικών για τον εξοπλισμό του φέροντος κύματος με χρήσιμες πληροφορίες. Στα τέλη της δεκαετίας του '20, ο Άρμστρονγκ πρότεινε ελαφρά μεταβολή της συχνότητας, θέτοντας τα θεμέλια για το μήνυμα. Ένας νέος τύπος διαμόρφωσης έχει βελτιώσει την ποιότητα του ήχου ενώ αντιστέκεται επιτυχώς στις παρεμβολές. Οι λάτρεις της μουσικής εκτίμησαν αμέσως το νέο προϊόν.

Το στρατιωτικό σύστημα Green Hornet χρησιμοποίησε μια τεχνική πληκτρολόγησης διακριτής μετατόπισης συχνότητας - μια στιγμιαία αλλαγή στη συχνότητα σύμφωνα με το νόμο του μεταδιδόμενου μηνύματος. Τα αντιμαχόμενα μέρη εκτίμησαν τα οφέλη της επικοινωνίας. Η υλοποίηση παρεμποδίστηκε από το τεράστιο μέγεθος του εξοπλισμού (1000 τόνοι). Η εφεύρεση των τρανζίστορ άλλαξε την κατάσταση. Η μετάδοση δεδομένων γινόταν ψηφιακή.

Η βάση των δικτύων έθεσε η αμερικανική ARPANET. Τα πακέτα άρχισαν να μεταφέρονται από υπολογιστή σε υπολογιστή. Τότε άρχισαν να χρησιμοποιούνται τα πρώτα ψηφιακά πρωτόκολλα στο δίκτυο. Σήμερα, η IP καταλαμβάνει τον τομέα των κινητών επικοινωνιών. Τα τηλέφωνα έχουν τις δικές τους διευθύνσεις.

Επίπεδα πρωτοκόλλου

Η ψηφιακή μετάδοση δεδομένων με μόντεμ εφαρμόστηκε το 1940. Τα δίκτυα εμφανίστηκαν 25 χρόνια αργότερα.

Τα ολοένα και πιο πολύπλοκα συστήματα επικοινωνίας απαιτούσαν την εισαγωγή νέων μεθόδων για την περιγραφή της διαδικασίας αλληλεπίδρασης των συστημάτων υπολογιστών. Το εννοιολογικό μοντέλο OSI εισάγει την έννοια των επιπέδων πρωτοκόλλου (αφηρημένα, ανύπαρκτα). Η δομή δημιουργήθηκε με τις προσπάθειες των μηχανικών του Διεθνούς Οργανισμού Τυποποίησης (ISO) και ρυθμίζεται από το πρότυπο ISO/IEC 7498-1. Παράλληλες εργασίες πραγματοποιήθηκαν από τη γαλλική επιτροπή CCITT. Το 1983, τα έγγραφα που αναπτύχθηκαν συνδυάστηκαν για να σχηματίσουν ένα μοντέλο επιπέδων πρωτοκόλλου.

Η έννοια της δομής 7 επιπέδων αντιπροσωπεύεται από το έργο του Charles Bachman. Το μοντέλο OSI περιλαμβάνει εμπειρία στην ανάπτυξη των ARPANET, EIN, NPLNet, CYCLADES. Η γραμμή των επιπέδων που προκύπτουν αλληλεπιδρά κατακόρυφα με τα γειτονικά της: το επάνω χρησιμοποιεί τις δυνατότητες του κάτω.

Σπουδαίος! Κάθε επίπεδο OSI αντιστοιχεί σε ένα σύνολο πρωτοκόλλων που καθορίζονται από το σύστημα που χρησιμοποιείται.

Στις γραμμές υπολογιστών, ένα σύνολο πρωτοκόλλων χωρίζεται σε επίπεδα. Υπάρχουν:

1. Φυσικά (bits): USB, RS-232, 8P8C.
2. Κανάλι (πλαίσια): PPP (συμπεριλαμβανομένων PPPoE, PPPoA), IEEE 802.22, Ethernet, DSL, ARP, LP2P. Απαρχαιωμένο: Token Ring, FDDI, ARCNET.
3. Δίκτυο (συνδέσεις): IP, AppleTalk.
4. Μεταφορές (datagrams, τμήματα): TCP, UDP, PORTS, SCTP.
5. Συνεδρία: RPC, PAP.
6. Αντιπρόσωπος: ASCII, JPEG, EBCDIC.
7. Εφαρμογή: HTTP, FTP, DHCP, SNMP, RDP, SMTP.

Φυσική στρώση

Γιατί οι προγραμματιστές χρειάζονται εκατό πρότυπα; Πολλά έγγραφα εμφανίστηκαν εξελικτικά, σύμφωνα με τις αυξανόμενες απαιτήσεις. Το φυσικό επίπεδο υλοποιείται από ένα σύνολο συνδέσμων, καλωδίων και διεπαφών. Για παράδειγμα, το θωρακισμένο καλώδιο συνεστραμμένου ζεύγους είναι ικανό να μεταδίδει υψηλές συχνότητες, καθιστώντας δυνατή την υλοποίηση πρωτοκόλλων με ρυθμό μετάδοσης bit 100 Mbis/s. Η οπτική ίνα μεταδίδει φως, το φάσμα επεκτείνεται περαιτέρω και αναδύονται δίκτυα gigabit.

Το φυσικό επίπεδο διαχειρίζεται σχήματα ψηφιακής διαμόρφωσης, φυσική κωδικοποίηση (σχηματισμός φορέα, αποθήκευση πληροφοριών), διόρθωση σφαλμάτων προώθησης, συγχρονισμό, πολυπλεξία καναλιών και εξισορρόπηση σήματος.

Επίπεδο καναλιού

Κάθε θύρα ελέγχεται από τις δικές της οδηγίες μηχανής. Το επίπεδο καναλιού δείχνει πώς να υλοποιήσετε τη μεταφορά μορφοποιημένων πληροφοριών χρησιμοποιώντας υπάρχον υλικό. Για παράδειγμα, το PPPoE περιέχει συστάσεις για την οργάνωση του πρωτοκόλλου PPP χρησιμοποιώντας δίκτυα Ethernet· η θύρα που χρησιμοποιείται παραδοσιακά είναι η 8P8C. Μέσω της εξελικτικής πάλης, το «αιθερικό δίκτυο» μπόρεσε να καταστείλει τους αντιπάλους του. Ο εφευρέτης του concept, ο ιδρυτής της 3COM, Robert Metcalf, κατάφερε να πείσει αρκετούς μεγάλους κατασκευαστές (Intel, DEC, Xerox) να ενώσουν τις δυνάμεις τους.

Στην πορεία, τα κανάλια βελτιώθηκαν: ομοαξονικό καλώδιο → συνεστραμμένο ζεύγος → οπτική ίνα. Οι αλλαγές επιδίωκαν τους ακόλουθους στόχους:

• μείωση της τιμής·
• αυξανόμενη αξιοπιστία·
• εισαγωγή της λειτουργίας διπλής όψης.
• Αύξηση της ανοσίας στον θόρυβο.
• γαλβανική μόνωση?
• τροφοδοσία συσκευών μέσω καλωδίου δικτύου.

Το οπτικό καλώδιο έχει αυξήσει το μήκος του τμήματος μεταξύ των αναγεννητών σήματος. Το πρωτόκολλο καναλιού περιγράφει περισσότερο τη δομή του δικτύου, συμπεριλαμβανομένων των μεθόδων κωδικοποίησης, του bitrate, του αριθμού των κόμβων και του τρόπου λειτουργίας. Το επίπεδο εισάγει την έννοια του πλαισίου, εφαρμόζει σχήματα αποκωδικοποίησης διευθύνσεων MAC, ανιχνεύει σφάλματα, στέλνει ξανά το αίτημα και ελέγχει τη συχνότητα.