Інфокомунікаційні системи та мережі є новою галуззю економіки, від розвиненості яких залежить комфортність життя людей. Вони необхідні для передачі певної інформації різної природи на конкретні відстані.

Історична довідка

Інфокомунікаційні системи та мережі спочатку розвивалися окремо. були пов'язані з операторами зв'язку, вибудовує свій бізнес на реалізації голосового трафіку. Інформаційні технології йшли своїм шляхом розвитку, вони були пов'язані зі створенням програмного забезпечення.

поява Інтернету

Поступовий розвиток цифрових технологій сприяло тому, що для оперативного обміну інформацією комп'ютери стали об'єднувати в локальні мережі. У них почали виділяти потужні спеціалізовані машини - сервери, основні ресурси яких були доступні іншим користувачам мережі. Подібна ситуація призвела до розвитку так як зросла потреба в якісних високошвидкісних системах передачі інформації.

Виникла необхідність в з'єднанні розрізнених мереж, які перебували на суттєвій відстані один від одного. Саме так зародився Інтернет, який є посередником між мережами. Він об'єднує в одну глобальну систему окремі локальні мережі.

сучасні тенденції

В даний час інфокомунікаційні системи і мережі - це обов'язковий елемент вітчизняної економіки. Інтеграція інформаційних технологій і телекомунікацій в одну галузь інфокомунікацій є загальносвітовою тенденцією. Найближчим часом термін «інфокомунікаційні системи і мережі» стане більш вживаним, так як виросте число компаній і організацій, в яких основу роботи становитимуть саме такі технології.

Для отримання корисної інформації

Інфокомунікаційні мережі і системи зв'язку є складним комплексом різних технічних засобів, які забезпечують передачу різних повідомлень на бажані відстані з конкретними характеристиками якості.

Їх основу складають багатоканальні системи передачі по електричним кабелям і радіолінії, які призначені для формування типових трактів і каналів.

особливості навчання

Як можна отримати спеціальність «інфокомунікаційні мережі і системи зв'язку»? Професія, пов'язана з цифровими пристроями, є в даний час особливо затребуваною та актуальною. Необхідні фахівці, які володіють інформаційними технологіями.

В системі середньої професійної освіти для випускників створені ФГОС. «Інфокомунікаційні системи та мережі» - напрям, випускники якого можуть влаштовуватися по вакансії «технік».

Обов'язки співробітника

Які вимоги висуває до фахівців у сфері ІКТ ФГОС? «Інфокомунікаційні мережі і системи зв'язку» - це спеціальність, власники якої повинні забезпечувати певну територію якісним зв'язком, радіомовленням, телебаченням. Технік працює з різноманітними каналами зв'язку, що необхідно для життєдіяльності систем передач.

Сучасні технології супроводу інфокомунікаційних систем та мереж дозволяють технікам забезпечувати якісну передачу інформації на необхідні відстані.

Основне місце в технічному забезпеченні відводиться оптичної технології, завдяки якій здійснюється збільшення швидкості передачі інформації, підвищення якості зв'язку.

важливі аспекти

Навчання професії «багатоканальні телекомунікаційні системи» передбачає використання прикладних навчальних дисциплін. На лекційних заняттях студенти вивчають технології програмного шифрування даних для захисту важливої \u200b\u200bінформації. Крім того, майбутні фахівці в цій сфері повинні мати уявлення про встановлення і експлуатації цифрових і кабельних систем передачі інформації, знати основи побудови інфокомунікаційних систем та мереж. Студенти вищих навчальних закладів освоюють навчальну програму менеджменту організації управлінської роботи.

Що вміють випускники

Фахівці повинні виробляти експлуатацію телекомунікаційних багатоканальних систем. Обов'язковою є робота з інформаційної безпеки мереж. Молоді фахівці здійснюють конвергенцію сервісів і технологій систем електричного зв'язку. Техніки затребувані в комерційних і державних підприємствах. Вони здійснюють обслуговування і монтаж кабелів зв'язку, проводять діагностику систем.

Працівники займаються усуненням наслідків дефектів і аварій устаткування, визначають варіанти відновлення їх функціонування. На підприємствах такі фахівці займаються вимірюванням показників обладнання, виробляють установку і професійне обслуговування єдиних комп'ютерних систем. В обов'язки співробітника входять установка, настройка, обслуговування мережевого обладнання.

Технік контролює працездатність обладнання мереж, взаємодіє з мережевими протоколами. Їм у професійній діяльності використовуються надійні засоби захисту інформації.

Серед інших обов'язків даного фахівця можна відзначити:

• аналіз працездатності систем, здатних виявляти різні неполадки;
• забезпечення безпечного обслуговування комп'ютерних систем;
• моніторинг інноваційних систем;
• планування роботи;
• здійснення маркетингових досліджень

Професіонали створюють і експлуатують системи передачі важливої \u200b\u200bінформації, працюють на автоматичних станціях. Випускники за напрямом «багатоканальні телекомунікаційні системи» працюють в лінійно-апаратних цехах, центрах зв'язку, радіорелейних цехах.

Телекомунікації - це все те, що оточує сучасну людину, використовується ним щодня. Саме інформаційні технології є основним двигуном прогресу. Дана галузь є однією з найдинамічніших галузей промисловості. Завдяки телекомунікацій до значного покращення якості життя сучасної людини.

Термін «телекомунікація» включає в себе два слова: "тілі" (з грецької перекладається як "далеко"), "комунікація" (з латині - "зв'язок"). Таким чином, це спосіб передачі інформації на істотні відстані з використанням електромагнітних, електронних, інформаційних, комп'ютерних, мережевих технологій. До телекомунікацій зараховують радіозв'язок, Інтернет, мобільний і супутниковий зв'язок, банкомати, інтернет-магазини, соціальні мережі. Під технологіями телекомунікацій розуміють принципи організації інноваційних цифрових і аналогових систем і мереж зв'язку, в тому числі і Всесвітньої павутини. Засобами телекомунікацій вважають суму технічних алгоритмів, пристроїв, програмного забезпечення, які дозволяють приймати і передавати інформацію за допомогою електричних і електромагнітних коливань по радіотехнічним, кабельним каналам в різних діапазонах хвиль.

Телекомунікаційні мережі та системи є просторово - розподіленими системами масового призначення, що дозволяють передавати, концентрувати, розподіляти інформацію, зображенні, тексти, передавати мультимедійну і аудіо інформацію, виконувати передачу стереофонических програм, контролювати доставку електронних повідомлень, надавати послуги всесвітньої павутини.

Вони можуть бути локальними, здатними охоплювати зовсім невелику територію. Також є і такі територіальні системи, які охоплюють істотне географічний простір.

Глобальні мережі охоплюють істотне світовий простір.

Для контролю якості підготовки фахівців, які займаються обслуговуванням і налагодженням комп'ютерних систем, були розроблені освітні стандарти нового покоління.

висновок

Випускники середніх професійних та вищих навчальних закладів, які навчаються за спеціальністю «телекомунікаційні системи і мережі» повинні досконало володіти мережевими картами, модемами, мережними кабелями, проміжної апаратурою. Спеціальність «телекомунікації» гарантує студенту якісну підготовку в сфері електронної техніки, пристроїв передачі важливої \u200b\u200bінформації, комп'ютерних методів проектування і аналізу, програмування, проектування мереж для передачі істотних стель інформації з істотною швидкістю, управління окремими елементами мережі, застосування цифрових комп'ютерних технологій.

Інфокомунікаційні системи

Інфокомунікаційні технології та системи - визначення і поняття

Історія розвитку засобів інфокомунікацій

У минулому телекомунікаційні та інформаційні технології розвивалися окремо і, по каламуті, незалежно один від одного. Подання телекомунікаційних послуг було нерозривно пов'язано з організаціями, званими операторами зв'язку, які вибудовували свій бізнес на продажу голосового трафіку. Інформаційні технології в свою чергу розвивалися самостійно і були пов'язані з розробкою програмного забезпечення

Інфокомунікаційні технології.

Поняття "інфокомунікаційні технології" включає інформаційні технології (апаратні і програмні засоби), телекомунікаційне обладнання (абонентське, мережеве) і телекомунікаційні послуги (Послуги в телефонних мережах загального користування, послуги в мережі Інтернет, послуги мобільного телефонного зв'язку і т.п.)

Інфокомунікаційні технології -

дане поняття об'єднує дві складові: інформаційні технології та телекомунікаційні технології.

Ці складові можна охарактеризувати так:

до інформаційних технологій відноситься все те, що пов'язано з прикладним програмним забезпеченням

а до телекомунікаційних технологій - засоби, що створюють інфраструктуру, або, іншими словами, системно-технічний базис для тієї чи іншої прикладної функціональності.

• Це глобальна телекомунікаційна мережа, це мережеве обладнання, це радіозв'язок.

  Всі види забезпечення

  Розробки, які насичують інформаційну систему прикладними завданнями (бази даних, бухгалтерські та інші програми), що створюють надбудову над технологічним фундаментом.

визначення

Інформаційно-телекомунікаційна мережа - технологічна система, призначена для передачі по лініях зв'язку інформації, доступ до якої здійснюється з використанням засобів обчислювальної техніки

інфокомунікаційних система - це сукупність телекомунікаційної мережі, засобів зберігання і обробки інформації, а також джерел і споживачів інформації.

Модель інфокомунікаційної системи

запропонована міжнародним союзом електрозв'язку (МСЕ).

Мультісервервісние мережі

Мультисервісні мережі - це універсальна транспортне середовище для передачі даних, трафіку корпоративної телефонії і всіх мультимедійних систем.

(В тому числі систем відеоконференцзв'язку, відеоспостереження, дистанційного навчання)

Мультисервісні мережі і дозволяють передавати різну інформацію всередині корпоративної мережі з використанням єдиної інфраструктури.

NGN (next generation networks - мережі наступного покоління) - мультисервісні мережі зв'язку, ядром яких є опорні IP-мережі, що підтримують порожнисту або часткову інтеграцію послуг передачі мови, даних і мультимедіа.

Загальні питання мережевої комунікації

Узагальнена задача комутації

Якщо топологія мережі не полносвязная, то обмін даними між довільною парою кінцевих вузлів (абонентів) повинен йти через транзитні вузли.

Послідовність транзитних вузлів (мережевих інтерфейсів) на шляху від відправника до одержувача називається маршрутом.

Завдання з'єднання кінцевих вузлів через мережу транзитних улов називається завданням комутації.

Вона може бути представлена \u200b\u200bу вигляді декількох взаємопов'язаних завдань:

Визначення інформаційних потоків, для яких потрібно прокладати шляхи.

Визначення маршрутів для потоків.

Повідомлення про знайдених маршрутах вузлів мережі.

Просування потоків, тобто розпізнавання потоків і їх локальна комутація на кожному транзитному вузлі.

Мультіплекснрованіе і демультиплексирование потоків і т.д.

Визначення інформаційних потоків

Інформаційним потоком або потоком даних називають безперервну послідовність байтів (які можуть бути агреговані в більші одиниці даних - пакети, кадри, осередки), об'єднаних набором загальних ознак, що виділяють його із загального мережевого трафіку.

Дані надходять від комп'ютера - єдиний потік, або сукупність підпотоків, кожен з яких має додатковий ознака - адреса призначення.

Кожен з підпотоків можна поділити на підпотоків, що відносяться до різних мережевих додатків - електронною поштою, звернення веб-сервера ...

Вибір шляху може здійснюватися з урахуванням характеру переданих даних.

визначення маршрутів

Вибір шляху (маршруту) передачі даних - визначення послідовності транзитних вузлів і їх інтерфейсів, через які можна доставити їх адресату здійснюється на основі критеріїв:

Номінальна пропускна здатність

Завантаженість каналу зв'язку

Кількість проміжних транзитних вузлів

надійність каналів

Оповіщення мережі про обраний маршрут

Після визначення маршруту необхідно повідомить про нього транзитним вузлів.

Загальний сенс повідомлення:

"..Якщо прийдуть дані, що відносяться до потоку N, то потрібно передати їх на інтерфейс F."

В результаті створюється запис в таблиці комутації, в якій ознакою потоку ставиться у відповідність номер інтерфейсу.

просування потоків

комутація- відправник "виставляє" дані на той свій порт, з якого виходь знайдений маршрут, а всі транзитні вузли повинні виконати "перекидання" даних з одного свого порту на інший.

комутатор - направляє входять до його порти інформаційні потоки на відповідні вихідні порти.

мультиплексування

Мультиплексування - об'єднання декількох окремих потоків в загальний агрегований потік, який можна передавати по одному фізичному каналу зв'язку.

Технології мультиплексування:

Частотний поділ каналів

• Використовується в аналогових лініях зв'язку. Коли для створення одного високошвидкісного каналу мультиплексує кілька низькошвидкісних.

Тимчасовий поділ каналів

• Використовується в цифрових лініях зв'язку. Коли кожному низкоскоростному каналу виділяється певна частка часу * тайм-слот або квант) високошвидкісного каналу.

По довжині хвилі

• Кожен канал передає свою інформацію за допомогою мережевої хвилі певної довжини і, відповідно, частоти). Такий канал називається спектральним каналом, та як йому виділятися певна смуга спектра мережевого випромінювання.

Аналогова лінія зв'язку призначена для передачі сигналів довільної форми і не представляє ніяких вимог до способу представлення 1 і 0 апаратурою передачі даних, а цифровий - всі параметри передаються лінією імпульсів стандартизовані. Тобто для цифрових ліній зв'язку, протокол фізичного рівня визначено, а для аналогових - немає.

види комутації

комутація каналів

Веде своє походження від перших телефонних мереж.

Комутаційна мережа утворює між кінцевими вузлами безперервний складовою фізичний канал з послідовно з'єднаних комутаторами проміжних ділянок.

переваги:

Постійна і відома швидкість передачі даних по каналу

Низький і постійний рівень затримки передачі даних через мережу. Це дозволяє якісно передавати дані, чутливі до затримок (трафік реального часу) - голос, відео та ін.

недоліки:

Можливість відмови мережі в обслуговуванні запиту на встановлення з'єднання, якщо на деякій ділянці цієї мережі вже проходить максимальне для даної техніки мультиплексування і для даного каналу кількість інформаційних потоків.

Нераціональне використання пропускної здатності фізичних каналів. Після встановлення з'єднання частину пропускної здатності відводиться складеному каналу на весь час з'єднання, до тих пір, поки з'єднання не буде розірвано.

Обов'язкова затримка перед передачею даних через фази встановлення з'єднання

комутація пакетів

Типові мережеві додатки генерують трафік дуже нерівномірно, з високим рівнем пульсації швидкості передачі даних. Співвідношення мінімальної та максимальної інтенсивності обміну даними може досягати 1: 100. При організації комутації каналу більшу частину часу він буде простоювати.

Рішення проблеми - розбиття користувальницьких повідомлень на пакети (від 46 до 1500 байт). Кожен пакет забезпечується заголовком, в якому вказується адресна інформація, необхідна для доставки пакета вузлу призначення, а також номер пакета, який використовується для складання повідомлення. Пакети транспортуються в мережі як незалежні інформаційні блоки.

Комутатори пакетної мережі відрізняються від комутаторів каналів наявністю буферної пам'яті для зберігання пакетів на час струму зайнятий вихідний порт комутатора. Схема передачі даних з використання буферизації дозволяє згладжувати пульсації трафіку.

Висока загальна пропускна здатність мережі при передачі пульсуючого трафіку.

Можливість динамічно перерозподіляє пропускну здатність фізичних каналів зв'язку між абонентами відповідно до реальних потреб трафіку.

Невизначеність швидкості передачі даних між абонентами мережі, обумовлена \u200b\u200bзалежність затримок в чергах буферів комутаторів мережі від загального завантаження мережі.

Змінна величина затримки пакетів даних, які можуть досягати значних величин в моменти миттєвих перевантажень мережі.

Можливі втрати даних через переповнення буферів.

Здатність мережі зв'язку зберігати працездатність в умовах впливу різних дестабілізуючих факторів називається стійкістю. Вона визначається надійністю, живучістю і помехоустойчивостью мережі. Для підвищення стійкості мереж ЕСЕ (див. Розд. 4.2) і їх адаптації до умов, що виникають в результаті впливу різних факторів зовнішнього середовища, використовують різні заходи організаційно-економічного характеру: оптимізацію топології мереж зв'язку за критеріями економічності та надійності, раціональне розміщення споруд зв'язку на місцевості з урахуванням зон можливих руйнувань; спеціальні заходи захисту мереж і їх елементів від впливу перешкод; системи резервування; автоматизовані системи управління, які організовують роботу з підтримки їх працездатності в різних умовах, і ін. Але основі надійної роботи будь-якої мережі лежить її структура.
Далі розглянемо типові приклади структури основних видів існуючих інформаційно-комунікаційних мереж.
Найбільш розвинену структуру в багатьох розвинених країнах світу історично має телефонна мережа, в тому числі завдяки своєму більш ніж віковому віком і потужної мережі телефонних абонентських ліній, широко використовуваних в даний час для доставки широкого набору інфокомунікаційних послуг. Міські телефонні мережі (ГТС ємністю до 100 тис. Абонентів) мають радіально-вузлову топологію, наведену на рис. 9.6.
Радіально-вузлова топологія з вузловими районами, що дозволяє розділити потоки вхідних і вихідних дзвінків між вузлами і тим самим підвищити використання ліній зв'язку, використовується при побудові телефонних мереж великих міст (рис. 9.7).
Сучасні телефонні мережі мають центральне ядро \u200b\u200b(транспортну мережу), виконане по кільцевій або багатокільцеву топології (набір кілець з поперечними зв'язками). До них підключаються фрагменти мережі, що мають структуру, як на рис. 9.6 і 9.7.

повідомлень; УВС - вузли вхідних повідомлень
Короткі характеристики структури інших мереж наведені в табл. 9.5.
Таблиця 9.5. Характеристики структури і можливостей мереж зв'язку

вид мережі	структура	Особливості
Мережа факсимільного зв'язку	Будується на базі телефонної мережі	Забезпечується документальність повідомлення
телеграфні мережі	Радіальноузловая топологія	Враховується адміністративно-територіальний поділ країни. Кінцевими пунктами телеграфної мережі є або відділення зв'язку, або телеграфні абоненти, що володіють відповідною телеграфної апаратурою. Телеграфна мережа, що є найдавнішою і найбільш простий мережею передачі даних, має три рівні вузлових пунктів: районні, обласні та головні
Мережа звукового мовлення	Радіальноузловая топологія	Здійснює передачу відповідних програм по каналах зв'язку. За способом доведення до користувачів розрізняють радіомовлення та проводове мовлення (за спеціальними провідних лініях або лініях телефонного зв'язку)

Таблиця 9.5 (продовження)

вид мережі	структура	Особливості
Мережа телевізійного (ТВ) мовлення	Радіальноузловая топологія	Використовують два основних способи доведення ТВ програм до користувачів: мовлення за допомогою радіотелевізійних передавальних станцій (РТПС) - ефірне ТБ і проводове мовлення (кабельне ТБ - КТВ, або CATV). Ефірне ТБ мовлення поділяється на наземне і супутникове (СНТВ) з безпосереднім прийомом на спеціалізовані приставки, розташовані у абонентів. В даний час для ТВ мовлення починають використовувати високошвидкісні мережі передачі даних (в тому числі Інтернет і NGN)
Мережа передачі газет	Використовує міжміську телефонну мережу	Забезпечує факсимільну передачу газет з використанням аналогової апаратури «Газета-2», що знаходиться в експлуатації кілька десятиліть. Пункти прийому газет зазвичай розташовані безпосередньо в друкарнях, а пункт розгалуження каналів знаходиться на центральній міжміського АТС, оскільки для передачі газет використовуються телефонні канали
Інтернет	Складна Mesh-мережі	Всесвітня мережа, що складається з набору мереж передачі даних, що працюють по протоколах TCP / IP, і мультисервісних мереж NGN. Структура дозволяє організовувати безліч незалежних маршрутів між двома вузлами мережі. Російський сегмент цієї мережі часто називають Рунетом. Як мережі доступу в Інтернет часто використовують телефонна мережа

Найважливішими мережами передачі масових повідомлень є мережі мовлення. Мовлення - процес одночасної передачі різних повідомлень загального призначення широкому колу абонентів за допомогою технічних засобів зв'язку. Організація мовлення включає два завдання: підготовку мовних програм і доведення програм до абонентів (мовна програма - послідовність передачі в часі різних повідомлень). Основними вимогами до мереж мовлення є: охоплення мовленням всього населення країни, висока якість переданих програм, надійність і економічність.
В історичному плані всі види електрозв'язку тривалий період розвивалися незалежно один від одного, в результаті чого сформувалися різні мережі. І хоча існують певні передумови для об'єднання мереж - уніфікація методів перетворення сигналів, необхідність їх передачі в співпадаючих напрямках, схожість функцій систем передачі і комутації - число типів мереж продовжує залишатися великим. Для мереж електрозв'язку, що становлять ЕСЕ РФ (див. Розд. 4.2), Федеральне агентство по зв'язку визначає порядок їх взаємодії. Оператори зв'язку всіх категорій мереж ЕСЕ зобов'язані створювати системи управління своїми мережами зв'язку, відповідні встановленим законодавством РФ порядку їх взаємодії.
Сукупність технічних засобів ЄС електрозв'язку РФ утворює так звану первинну мережу (ПС) електрозв'язку, яка забезпечує організацію уніфікованих каналів і трактів передачі для користувачів і з'єднання між собою комутаційних станцій телефонної мережі, маршрутизаторів мережі передачі даних і ін. Принцип побудови первинної мережі показаний на рис. 9.8. Відповідно до цього діленням ПС складається з наступних технологічно пов'язаних частин:

• місцеві ПС - мережі електрозв'язку, як правило, обмеженій території міста або сільського району, підрозділяються на міські і сільські;
• внутрізоновие (зонові або регіональні) ПС міжміські мережі електрозв'язку, що утворюються в межах одного або декількох суб'єктів РФ, охоплюють територію зони нумерації і забезпечують з'єднання місцевих мереж всередині зони;

Магістральна ПС з'єднує зонові мережі і являє собою міжміські мережі електрозв'язку, що утворюються між центрами суб'єктів РФ.
Кінцевими пристроями первинної мережі називають технічні засоби, що забезпечують освіту типових фізичних ланцюгів або типових каналів передачі для надання їх абонентам вторинних мереж і іншим споживачам. У загальному вигляді поняття первинної мережі відповідає поняттю транспортна мережа.
Ядро транспортної мережі (рис. 9.9) складають різні середовища передачі сигналів, а засоби електрозв'язку використовують в них весь спектр від наднизьких частот до частот оптичного діапазону. Найближчий до ядра мережі транспортний шар складають лінійні тракти, що забезпечують передачу сигналів електрозв'язку по різним передавальним середах. Лінійні тракти і середовище передачі утворюють лінії передачі. Наступний шар - шар трактів і каналів, а також різних технологій поділу каналів (мультиплексування) при багаторазовому використанні шарів, що утворюють ядро.
Вторинної мережею зв'язку (ВС) зазвичай називають сукупність технічних засобів, що забезпечують передачу повідомлень певного виду шляхом використання пристроїв, властивих саме цій мережі, а також технічних засобів первинної мережі. З точки зору сучасних принципів класифікації мереж ключовою ознакою вторинних мереж слід вважати те, що вони безпосередньо пов'язані з наданням тих чи інших послуг користувачеві. До складу ВС входять кінцеві абонентські пристрої, абонентські лінії (АЛ), комутаційні пристрої і канали, виділені з ПС для організації даної ВС.
Одна з основних ідей, супутніх ієрархічним поданням первинної мережі у вигляді декількох незалежних рівнів, полягає у встановленні певного взаємодії між сусідніми рівнями. Ця взаємодія називають ставленням клієнт - сервер, а сенс його полягає в тому, що одна сторона доручає іншій виконання ви-
ділених функцій. В даному випадку мова йде про послідовному виконанні транспортних функцій в ланцюзі передачі інформації, коли кожна сторона послідовно виступає спочатку як сервер, а потім як клієнт.

У моделях, наведених на рис. 9.10 і 9.11, кожен рівень має входи і виходи від суміжних рівнів, а всередині одного шару циркулюють сигнали певного формату. Все це дозволяє накладати стандарти як на електричні складові роботи мережі, так і на організаційні елементи взаємодії. Модель мережі, наведена на рис. 9.7, також може бути представлена \u200b\u200bу вигляді ієрархічних шарів. У сучасних мережах фрагменти мережі доступу та транспортної мережі можуть перебувати в одному кабелі, використовувати сусідні тракти однієї системи передачі, переносити однакову інформацію і т.д. Єдине і визначальне відмінність між ними полягає в тому, між якими точками підключення і ким виконуються ці функції.

«Дивні діла твої, Господи!»
Семюел Фінлі Бриз Морзе
«Кожен хоче, щоб його інформували чесно, неупереджено, правдиво - і в повній відповідності з його поглядами.»
Гілберт Кіт Честертон

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ Білгородський державний технологічний університет

ім. В.Г. Шухова

А. В. Глухоедов, Е. А. Федотов

Інфокомунікаційні системи та мережі

Затверджено вченою радою університету як навчальний посібник для студентів напряму бакалаврату 230400 «Інформаційні системи та технології»

Білгород 2012

УДК (Ю4.7 (07) ББК 32.973.2 () 2я7 Г55

Рецензенти: кандидат технічних наук, доцент Бєлгородського державного технологічного університету ім. В.Г. Шухова В.М. Поляков

кандидат технічних наук, доцент Бєлгородського державного університету А.І. Штіфшюв

ГлухоедовА. В., ФедотовЕ. А.

Г55 Інфокомунікаційні системи та мережі: конспект лекцій: навчальний посібник / А.В. Глухоедов, Е.А. Федотов. - Білгород: Вид-во БГТУ, 2012.- 104 с.

У навчальному посібнику представлено всебічний розгляд всіх найважливіших мережевих моделей, технологій і протоколів, які визначають функціонування сучасних інформаційних мереж.

Навчальний посібник призначенодля студентів напряму бакалаврату 230400 «Інформаційні системи і технології».

УДК 004.7 (07) ББК 32.973.202я7

© Білгородський державний технологічний університет (БГТУ) ім. В.Г. Шухова, 2012

введення 5

1. Застосування інформаційних мереж 6

Мережа підприємства 6

Домашня мережа 6

Всесвітня павутина 7

Спілкування 1

Інтерактивні розваги 8

2. Класифікація інформаційних мереж 9

За розміром мережі 9

За типом топології мережі 9

За типом функціональної взаємодії 13

За типом технології передачі 14

За типом середовища передачі 15

За швидкістю передачі 15

3. Еталонні моделі мережі 16

Протокол і стек протоколів 16

Еталонна модель OSI 17

Еталонна модель TCP / IP 20

Гібридна еталонна модель 20

4. Мережні пристрої 21

Мережеві карти 21

Пасивні мережеві пристрої 21

Активні мережеві пристрої 22

5. Лінії і канали зв'язку 24

Кабельні лінії зв'язку 25

Бездротові лінії зв'язку 32

6. Базові мережеві технології 35

Технологія Ethernet 35

Технологія Token Ring 42

Технологія FDDI 43

7. Адресація в інформаційних мережах 44

7.1. МАС-адреса 44

IP-адреса 45

Система доменних імен 53

Протокол DHCP 61

Протокол ARP 64

8. Об'єднання мереж 66

Об'єднання мереж за допомогою мостів 66

Об'єднання мереж за допомогою маршрутизаторів 71

9. Транспортні протоколи TCP / IP 82

1. Протокол UDP 82

   Протокол TCP 84

10. Протоколи прикладного рівня TCP / IP 92

Протокол FTP 92

Протокол HTTP 95

Протокол SMTP 98

1 1. Безпека в інформаційних мережах 100

Класифікація мережевих атак ІХ)

Захист мережевого трафіку 101

висновок 102

Бібліографічний список 103

Вступ

Інформаційні мережі я & тяются логічним результатом еволюції інформаційних технологій. Перші комп'ютери 50-х років -великі, громіздкі і дорогі - призначалися для дуже невеликого числа користувачів. Вони не були призначені для інтерактивної роботи, а використовуватися в режимі пакетної обробки.

На початку 70-х років з появою великих інтегральних схем стали з'являтися персональні комп'ютери. Саме в цей момент виникла потреба в передачі інформації від одного комп'ютера іншому. Так з'явилися перші інформаційні мережі. Спочатку для з'єднання комп'ютерів використовувалися нестандартні пристрої зі своїм способом представлення даних на лініях зв'язку, своїми типами кабелів і т.д.

В середині 80-х років були затверджені стандартні технології об'єднання комп'ютерів в мережу. Стандартні мережеві технології сильно полегшили процес побудови інформаційної мережі. Для її створення достатньо було придбати мережеві адаптери відповідного стандарту, стандартний кабель і приєднати адаптер до кабелю стандартними роз'ємами.

Даний курс призначений для студентів, зацікавлених в докладному вивченні базових принципів побудови сучасних інформаційних мереж. Всі матеріали навчального посібника підготовлені переважно для студентів третього курсу спеціальності «Інформаційні системи та технології», але також будуть корисні студентам інших спеціальностей.

Метою вивчення дисципліни є формування знань про принципи побудови ІКС, сучасних технологіях їх реалізацією та про завдання, які вирішуються за допомогою таких систем і мереж, а також формування умінь проводити аналіз і синтез таких систем. Information and communication technologies (ICT) - мається на увазі інтеграція класичних технологій, які базуються на ІС з існуючими мережами і системами телекомунікацій.

Поняття інфокомунікаційних технологій часто використовується як синонім інформаційних технологій з акцентом на засіб комунікації. Це поняття включає в себе:

Апппаратние і програмні засоби ІС;

Телекомунікаційне обладнання;

Телекомунікаційні послуги;

Інфокомунікаційні технології реалізуються за допомогою інформаційно-комунікаційних мереж. Відповідно до закону про інформацію інфокомунікаційних мережу - це технологічна система призначена для передачі інформації по лініях зв'язку, а доступ до цієї інформації здійснюється з використанням засобів обчислювальної техніки.

Інфокомунікаційні системи призначені для передачі і зберігання даних, основний упор при цьому робиться на передачі даних.

Класифікація інфокомунікаційних систем (базується на класифікації комп'ютерних мереж):

За охопленням цієї мережі території:

Мережі масштабу LAN (Local Area Network)

Мережі масштабу MAN (Metropoliten Area Network)

Мережі масштабу WAN (World Area Network)

За топології (опис розташування)

Основні поняття:

Хост (host) - це постійно підключений до мережі пристрій.

Шлюз (gateway) - комп'ютер або мережевий пристрій здійснює перетворення протоколів при передачі інформації між різними типами мереж. Як правило, шлюзи використовуються для організації доступу до ресурсів глобальної мережі з локальних мереж.

модель osi

Взаємодія комп'ютерів мережі описується поняттями сформованими в еталонної моделі взаємодії відкритих систем (Open System Interconnection), яка розроблялася міжнародною організацією стандартизації. У нашій країні модель OSI описана в стандарті ГОСТ Рісо / IEC 7498-1-99. Модель OSI описує процедури обміну даними між комп'ютерами на різних рівнях і обмін даними між рівнями на одному комп'ютері.

	Назва рівня	опис функцій
	Фізичний (Physical layer)	Фізичне середовище, в якій існує канал передачі даних
	Канальний (Data link layer)	Прийом і передача пакетів даних, а також визначення апаратних адрес хостів або вузлів мережі.
	Мережевий (Network layer)	Маршрутизація і ведення обліків при передачі даних.
	Транспортний (Transport layer)	Забезпечення коректної передачі даних.
	Сеансовий (Session layer)	Аутентифікація і перевірка повноважень.
	Подання даних (Presentation layer)	Інтерпретація і стиснення даних.
	Прикладний (Application layer)	Надання послуг на рівні кінцевого користування та на рівні кінцевого додатки.

фізичний рівень

Отримує пакети даних від вищого канального рівня і перетворює їх в електронні сигнали відповідні 0 і 1 бінарного потоку. Ці сигнали посилаються через середовище передачі на прийомний вузол. Механічні і електромагнітні властивості середовища передачі визначаються на фізичному рівні і включають в себе:

типи кабелів і роз'ємів

розводку контактів в роз'ємах

схему кодування сигналів для значень 0 і 1

канальний рівень

Забезпечує створення, передачу і прийом кадрів даних. Цей рівень обслуговує запити вищого мережевого рівня і використовує сервіс фізичного рівня для прийому і передачі цих кадрів даних. канальний рівень ділиться на 2 підрівні:

підрівень управління логічними каналами (LLC - Logical Layer Control)

підрівень управління доступом до середовища (MAC - Media Access Control)

LLC забезпечує обслуговування мережного рівня, т. Е. Дані приходять з мережевого рівня він формує в кадри даних.

А MAC - регулює доступ до фізичного середовища передачі даних

Мережевий рівень

Відповідає за розподіл хостів на групи. На цьому рівні відбувається маршрутизація пакетів даних на основі перетворення MAC-адрес в мережеві адреси. Також на мережевому рівні відбувається прозора передача пакетів даних на вищестоящий рівень.

транспортний рівень

Ділить потоки інформації вищого рівня на досить дрібні фрагменти (пакети) для передачі їх на мережевий рівень

сеансовий рівень

Відповідає за організацію сеансів обміну даними між хостами

рівень представлення

Відповідає за можливість діалогу між додатками на різних комп'ютерах. Цей рівень забезпечує перетворення даних прикладного рівня в потік інформації для транспортного рівня.

прикладний рівень

Відповідає за доступ додатків до мережі (перенесення файлів, обмін даними, управління ресурсами мережі).