Логическое кодирование: избыточные коды и скремблирование.

Виды логического кодирования:

1. Избыточные коды. Основаны на разбиении исходной последовательности битов на порции (символы). Каждый исходный символ заменяется новым, который имеет большее количество битов.Например, код 4B/5B, используемый в технологиях FDDI и Fast Ethernet, заменяет символы длиной 4 бит символами длиной 5 бит. Исходные символы могут содержать 16 битовых комбинаций, результирующие – 32, из них 16 являются запрещёнными кодами. Это также позволяет распознавать искажённые биты. Результирующие 16 символов отобраны так, что при любом их сочетании не может встретиться более 3 нулей подряд.

Скремблирование. Заключается в побитовом вычислении результирующего кода на основании исходного. Например, Bi = Ai XOR Bi-3 XOR Bi-5. Bi – двоичная цифра результирующего кода, полученная на i-ом такте работы скремблера (устройство, выполняющее данное логическое преобразование). Ai – двоичная цифра исходного кода, поступающая на скремблер на i-ом такте. XOR – операция исключающего ИЛИ (сложение по модулю 2)

Коммутация: понятие, схема коммутации, декомпозиция задачи коммутации.

Коммутация- соединение конечных узлов через сеть транзитных

Используя принцип декомпозиции (разбиение на подзадачи), её решение можно представить в виде решения нескольких частных задач:

1. Определение потоков информации, для которых необходимо установить пути. Транзитный узел должен уметь распознавать потоки данных, которые на него поступают, чтобы затем передавать их именно на тот интерфейс, который ведёт к нужному узлу.
2. Определение маршрутов для этих потоков. Из множества возможных путей необходимо выбрать один или несколько по некоторому критерию (пропускная способность, количество промежуточных узлов, надёжность каналов). Такой маршрут называется оптимальным. Маршруты могут определяться эмпирически (вручную, статическая маршрутизация) и эвристически (динамическая маршрутизация).
3. Сообщение о найденных маршрутах узлам сети. Новые маршруты могут вноситься в таблицу коммутации (маршрутизации) на каждом узле либо автоматически, либо вручную.
4. Коммутация потоков на каждом транзитном узле. Устройство, выполняющее коммутацию, называется в общем случае коммутатором. Коммутатором может быть как специализированное устройство (аппаратный коммутатор), так и обычный компьютер с программным механизмом коммутации (программный коммутатор).
5. Мультиплексирование и демультиплексирование потоков. Мультиплексирование – образование из нескольких отдельных информационных потоков одного, который можно передавать по одному физическому каналу связи. Демультиплексирование – разделение суммарного агрегированного потока на несколько составляющих потоков.

Технологии коммутации: коммутация каналов, коммутация пакетов.

Технологии коммутации

1. Коммутация каналов.

Коммутационная сеть образует между конечными узлами непрерывный составной физический канал из последовательно соединённых коммутаторами промежуточных канальных участков. При этом скорость передачи на всех участках должна быть одинаковой, а перед началом передачи данных необходимо выполнять процедуру установления соединения.

Достоинства:

• Постоянная и известная скорость передачи данных.
• Постоянный низкий уровень задержки, что позволяет качественно передавать трафик реального времени (голос, видео).

Недостатки:

• Возможен отказ сети при обработке запроса на установление соединения, если по какому-то участку канала связи уже проходит максимальное для данной техники мультиплексирования количество информационных потоков. Отказ также возможен, если конечный абонент поддерживает только одно соединение и это соединение уже установлено.
• Нерациональное использование пропускной способности физических каналов. Это связано с тем, что абонентам часто не требуется выделяемая пропускная способность на всё время соединения: например, в телефонном разговоре часто возникают паузы, взаимодействие компьютеров также происходит неравномерно.
• Обязательная задержка перед передачей данных, вызванная фазой установления соединения.

1. Коммутация пакетов.

Данная технология была специально разработана для эффективной передачи компьютерного трафика. Согласно исследованиям, коэффициент пульсации трафика отдельного пользователя (отношение средней интенсивности обмена данными к максимальной) составляет от 1:50 до 1:100. При коммутации пакетов все передаваемые данные разбиваются в исходном узле на сравнительно небольшие части (пакеты). Каждый пакет снабжается заголовком, где указывается адресная информация, необходимая для доставки пакета узлу назначения, а также номер пакета, который будет использоваться узлом назначения при сборке данных. Пакеты передаются по сети как независимые блоки. Коммутаторы пакетной сети имеют внутренние буферы для временного хранения пакетов на случай, когда выходной интерфейс коммутатора в момент принятия пакета занят передачей другого пакета. Аналогия с многозадачными ОС.

21. Разделяемая среда передачи данных. Режимы передачи данных. Сетевая топология: