"Человек - самое уязвимое место в системе безопасности.."

Режимы и каналы передачи данных

Способы передачи цифровой информации

Есть два метода передачи данных в физической передающей среде: цифровой и аналоговый. При цифровом методе информаци перелается по проводнику импульсно, путем смены текущего напряжения, нет напряжения — 0, есть — 1. При аналоговом методе цифровые данные транспортируются через управления характеристиками сигнала несущей частоты. Сигнал несущей частоты являет собой гармоническое колебание:

x = xmax sin (ωt + φ0), где х — амплитуда колебаний, ω — частота колебаний, t — время колебаний, φ0 — начальная фаза колебаний.

Передавать цифровую информацию по аналоговому каналу можно, нужно управлять одной из характеристик сигнала несущей частоты, амплитуды или фазы. Методы модуляции рассмотрим позже.

Канал передачи данных

Канал передачи — это комплекс технических методов и среды распространения, который реализует передачу сигнала электросвязи в конкретной полосе частот и с определенной скорость транспортировки между сетевыми узлами и станциями сети. Сигналы могут быть проводными, радио, спутниковыми в зависимости от среды распространения.

Каналы бывают узкополосные и широкополосные в зависимости от частотного диапазона. Узкополосным называют канал, если по нему передается информация только по одной частоте. Широкополосным, если он пропускает много частот.

Характеристики процесса передачи данных

Режим транспортировки указывает на метод коммуникаций между двумя узлами.

  • Симплексный (simplex) — режим разрешает передавать информацию только в одном направлении, передающий узел полностью занимает канал. В телекоммуникациях такой режим почти не используется, так как он не разрешает отправителю данных получить подтверждение о приеме.
  • Полудуплексный (half duplex) — режим разрешает двустороннюю передачу, но в каждый момент времени только в одном направлении. Для смены направления нужно отправить специальный сигнал и получить подтверждение.
  • Полнодуплексный (full duplex) — режим разрешает одновременную транспортировку во встречных направлениях. Такой режим может быть симметричным (полоса пропускания линии в двух направлениях одинакова) и несимметричным (пропускная мощь в одном направлении больше чем в обратном).

Типы синхронизации данных

Процессы транспортировки или приема данных в информационных сетях могут быть привязаны к определенным временным меткам. Такой процесс можно назвать синхронной передачей, это значит, что передатчик и приемник синхронизируются от одного источника. Синхросигнал может передаваться по отдельному каналу связи, либо вписываться в основной сигнал с помощью самосинхронизирующего кодирования. В таком режиме передатчик постоянно активен — он постоянно посылает битовую последовательность, и если это не биты информации, то биты заполнителя. При асинхронной передаче передатчик и приемник не пользуются общим источником синхронизации. Передача порции данных может стартовать в любой момент времени. При этом время передачи между передатчиком и приемником для соседних блоков информации может быть разным. Плюсы асинхронной системы, это недорогое интерфейсное оборудование. Недостатки: треть битов уходит на служебные биты (старт,стоп, четность), невысокая скорость транспортировки. При множественной ошибке бит четности не справится с определением достоверной информации. Асинхронная передача реализуется в системах, где обмен информации проходит время от времени, и не требует высокой скорости передачи. Плезиохронная передача определяет, почти синхронность, узлы которые участвуют в обмене синхронизруются каждый от личного источника номинально совпадающими частотами. Со временем набегает расхождение, которое компенсируется периодичной вставкой лишними данными. Качество таких систем определяется:

  • Скорость передачи данных — количество бит переданных за единицу времени.
  • Задержка доставки информации — время от передачи информации источником до его приема получателем.
  • Уровень ошибок — может трактоваться как вероятность безошибочной передачи данных, либо как среднестатистическое число ошибочных бит. К примеру вероятность 0,999 указывает на 1 ошибку на 1000 бит — это плохой канал. В обычных локальных сетях уровень ошибок равен 1 на 108 — 1012 бит.

Коды передачи данных

Информация транспортируется по линиям связи в виде специальных кодов. Коды определенны рекомендациями ISO. Самым распространенным кодом является код ASCII. Если для транспортировки кодовой комбинации нужно столько линий, сколько битов эта комбинация содержит, т.е. каждый бит транспортируется по отдельному проводу, то это — параллельная передача или передача параллельным кодом. Предпочтение такой передаче отдается для внутренних связей ЭВМ и для небольших расстояний между абонентами сети. Передача параллельным кодом обеспечивает высокое быстродействие, но требует повышенных затрат на создание физической передающей среды и обладает плохой помехозащищенностью.

Для передачи кодовой комбинации по двухпроводной линии группа битов передается по одному проводу бит за битом. Это передача информации последовательным кодом. Она требует последующего преобразования данных в параллельный код для дальнейшей обработки в ЭВМ, но экономически более выгодна для передачи сообщений на большие расстояния.