Глава 2, с.109 – 130

МЕТОДЫ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ

При обмене данными между узлами используются три метода передачи данных:

 Симплексная или Однонаправленная Передача (Simplex Transmission),

 Дуплексная или Двунаправленная Передача (Duplex Transmission);

 Полудуплексная Передача (Half-Duplex Transmission).

При использовании симплексного метода данные передаются только в одном направлении. Одно устройство работает только как передатчик, другое только как приемник. При полудуплексной передача данных выполняется поочередно сначала одно устройство передает данные, а второе принимает, затем наоборот. Каждое из таких устройств является и приемником, и передатчиком. При дуплексной передаче каждая станция одновременно передает и принимает данные.

Для передачи данных в информационных системах наиболее часто и довольно широко используются методы последовательной передачи данных:

 Асинхронная

 Синхронная

Рис. Асинхронная и синхронная передача данных

АСИНХРОННАЯ ПЕРЕДАЧА

При асинхронной передаче каждый символ передается отделы посылкой (Рис. 1.10). Вначале передаются стартовые биты, которые предупреждают приемник о начале передачи. Затем передаются биты самого символа. Для определения достоверности передачи используется бит четности (bit parity). Различные системы применяют либо "дополнение до четного" ("even" parity- бит четности равен"1", если количество единиц в символе нечетно и "О" в противном случае), либо "дополнение до нечетного" ("odd" parity- бит четности равен"1", если количество единиц в символе четно и "О" в противном случае). Последний бит ("cтoп" бит) сигнализирует приемнику об окончании передачи.

Преимущества:

• несложная, отработанная технология;

• недорогое (по сравнению с синхронным) интерфейсное оборудование.

Недостатки:

• примерно треть пропускной способности теряется на переду служебных битов (старт/стоповых и бита четности);

• при множественной ошибке с помощью бита четности невозможно определить достоверность полученной информации;

• невысокая скорость передачи по сравнению с синхронной.

Асинхронная передача обычно используется в системах, где обмен данными происходит время от времени и не требуется высокая скорость передачи данных. Некоторые системы используют бит четности как символьный бит, а контроль информации выполняется на ypoвне протоколов обмена данными (например протоколы: Xmodem, Zmodem, MNP)

На передающей стороне протокол обмена данными передает серию символов (блок), а затем вычисляет и передает символы кода обнаружения ошибки. На принимающей стороне протокол обмена данными собирает принятую последовательность символов, вычисляет для нее код обнаружения ошибки и cpaвнивает полученный код с принятым от передатчика. Если принятые кодовые комбинации совпадают, полученная информация считается достоверной. Использование кода обнаружения ошибок позволяет обнаруживать и многие множественные ошибки.

СИНХРОННАЯ ПЕРЕДАЧА

При использовании синхронного метода коммуникации данные передаются блоками. Для синхронизации работы приемника и передатчика в начале блока передаются биты синхронизации. Затем передаются данные, код обнаружения ошибки и символ окончания передачи. В отличие от асинхронного метода, где используется передача данных только в виде символов, при синхронной передаче данные могут передаваться и как символы, и как поток битов (character-oriented и bit- oriented). В качестве кода обнаружения ошибки обычно используется Циклический Избыточный Код Обнаружения Ошибок (Cyclic Redudancy Check – CRC). Он вычисляется по содержимому поля данныx и позволяет однозначно определить достоверность принятой информации.

Преимущества синхронного метода:

• высокая эффективность передачи данных;

• высокие скорости передачи данных;

• надежный встроенный механизм обнаружения ошибок.

Недостатки:

• интерфейсное оборудование более сложное и, соответственно, более дорогое.

Протоколы SDLC (Synchronous Data Link Control) и HDLC (High level Data Link Control) основываются на синхронной бит-ориентированной передаче данных.

ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ В ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЯХ

Как правило, данные в локальных сетях передаются блоками. Такие блоки принято называть Пакеты или Кадры (Packet, Frame). При этом может использоваться асинхронная передача (сеть ARCNET), но в большинстве случаев используется синхронная бит-ориентированная передача данных. Каждый стандарт локальной сети определяет свой формат пакета. Они различаются по длине, расположению полей, однако, в независимости от типа сети, структура пакета одинакова

Рис. Структура пакета

Назначение полей:

• Преамбула (Preamble) - служит для синхронизации работы приемника и передатчика;

" АП - Адрес Приемника (DA - Destination Address) - адрес станции, которой направляется пакет;

• АИ - Адрес Источника (SA - Source Address) - адрес передающей станции;

• Поле Данпых (Data) - содержит управляющую информацию,собственно данные либо пакет с другим протоколом (при передах через шлюзы);

• ПОО - Поле Обнаружения Ошибок (CRC) - служит для определения достоверности полученной информации.

В качестве адресов могут использоваться логические или физические адреса.

Логический адрес (Logical Address) - определяется используемым протоколом обмена данными и может быть изменен в процессе работы. С помощью логических адресов можно создать группы устройств,выполняющих одинаковые функции - серверы, мосты и т.п. Это упрощает управление работой сети. Логические адреса используются, например, протоколом TCP/IP.

Физический адрес (Physical Address) - определяется стандартом локальной сети,однозначно идентифицирует в сети данный узел (node) и не не может быть изменен после подключении устройства к сети. В Ethernet на сетевом адаптере устанавливается ПЗУ, в которой прошит физический адрес сетевого адаптера. Иаменить его можно, только заменив микросхему ПЗУ.

В качестве адреса приемника могут использоваться:

Широковещателъный или Общий Адрес (Broadcast). Пакет с таким адресом принимается и обрабатывается всеми станциями сети. Каждый стандарт локальной сети определяет такой адрес. Например, в Ethernet это пакет, у которого в поле адреса приемника все символы "FF" hex. Широковещательный адрес используется и при логической адресации.

Групповой Адрес (Multicast). Пакет с таким адресом принимается и обрабатывается определенной группой станций. Например, только серверами, только маршрутизаторами и т.п. Этот адрес может быть только логическим.

Частный Адрес (Unicast или Private). Пакет с таким адресом принимается и обрабатывается только определенной станцией, адрес которой соответствует частному адресу. В качестве частных адресов используются логические или физические адреса.

1