Varje telekommunikationsnät kan betraktas som ett infokommunikationsnätverk (fig. 9.2), som är en del av den ovan nämnda globala informationsinfrastrukturen.
Ris. 9.2. Infokommunikationsnätverkets struktur
Transportnätens huvuduppgift är att överföra informationsflöden mellan olika objekt (nätverksnoder). Åtkomstnät tillhandahåller individuell leverans av informationsströmmar till terminalutrustningen för specifika användare, d.v.s. överföring av information mellan gränssnittet i noden som tillhandahåller tjänsten och nätverksgränssnittet för varje användare. Begreppet access- och accessnät är mycket tvetydigt och kan avgöra både egenskaper hos nätverk eller utrustning, och platserna för anslutning av kommunikationsanläggningar, samt återkallande av data från datorernas minne etc. Helheten av transportnät och åtkomst nätverk bildar nationella, regionala eller lokala infokommunikationsnätverk.
Ett infokommunikationsnät kan ses som ett informationssystem utformat för lagring, överföring eller bearbetning av data, överlagrat på ett telekommunikationsnät (som i själva verket utför dataöverföring). Definitionen av informationssystemet som ges av ISO ges i tabell. 9.1. I allmänhet är ett modernt telekommunikationsnätverk (telekommunikationsnätverk) kärnan i alla informationsnätverk som tillhandahåller överföring och vissa typer av databehandling. Ganska ofta, på grundval av ett telekommunikationsnätverk, skapas en hel uppsättning informationsnät (överlagrade) för olika ändamål som tillhandahåller olika tjänster. Till exempel finns Internet ovanpå både telefon- och datanätverk. Den största skillnaden mellan överlagrade nätverk och nätverk byggda på grundval av dedikerade kommunikationskanaler är att användaren förfogar över en viss nätverksresurs med vissa egenskaper (till exempel en garanterad dataöverföringshastighet).
Terminalutrustning är en nyckelelement i infokommunikationsnätverk (liksom telekommunikationsnätverk). Listan över typer av terminaler som används är ganska lång. Den enklaste av dessa är telefonen, och den vanligaste är datorn.

Tabell 9.1. Begrepp och definitioner

Termin	Definition
Information systemet	En uppsättning objekt som består av en eller flera datorer, programmeringsverktyg, fysiska processer, telekommunikation och andra objekt som bildar en autonom helhet som kan bearbeta eller överföra data. Informationssystemet innehåller delsystem av hårdvara, programvara, information, organisatoriskt och juridiskt stöd
Terminal	En enhet för inmatning / utmatning av data och kommandon till ett infokommunikationsnätverk som interagerar direkt med användaren och konverterar data till en form som är lämplig för överföring över telekommunikationsnät
Gränssnitt	Standarddefinierad gräns mellan interagerande objekt eller medel för denna interaktion
Informationskommunikation nätverksarkitektur	Uppsättningen av fysiska, logiska och strukturella element i nätverket, sambandet mellan dem och interaktionsreglerna
Fysisk topologi	Placera nätverkspunkter och linjer som förbinder dem i rymden
Logisk topologi	Sätt på vilka interaktionen mellan källor och konsumenter av information kan organiseras i nätverket
Slutpunkt (slutpunkt)	Platsen där terminalutrustning, operativsystem och informationsresurser finns. Den kan användas för att koppla ihop olika nätverkssegment, samt ge åtkomst till nätverket eller till alla tjänster / tjänster i nätverket (respektive en åtkomstnod och / eller tjänstnod). Servicenoden implementerar User-Network Interface (UNI) för att ge användaråtkomst och Service Node Interface (SNI) för att interagera med nätverket
Överföringskrets	En uppsättning tekniska medel och distributionsmedia för signalöverföring i ett telekommunikationsnät mellan nätverksstationer, nätverksnoder eller mellan en nätverksstation och en nätverksnod, samt mellan en nätverksstation eller en nätverksnod och en terminalanordning i det primära nätverket
Typisk överföringskanal	Kanal, vars parametrar överensstämmer med standarderna för ESE RF. En vanlig digital kanal kallas vanligtvis en typisk 64 kbps digital kanal. Röstfrekvens (TFC) överföringskanal - en typisk analog överföringskanal med ett frekvensområde från 300 till 3400 Hz
Överföringsledning	En uppsättning linjära banor för överföringssystem och (eller) typiska fysiska kretsar som har gemensamma linjära strukturer, serviceenheter och samma förökningsmedium inom ramen för dessa enheter
Prenumerantlinje	Primär nätverksöverföringsledning som ansluter en nätverksstation eller nätverksnod och en terminalenhet i det primära nätverket
Anslutningsledning (SL)	En överföringsledning som ansluter en nätverksnod och en nätverksstation. Stamlinjer namnges beroende på det primära nätverk som det tillhör: ryggrad, intrazonal, lokal
Nodpunkt, eller bara en nod (nod) i nätverket	En nätverkspunkt vid vilken två eller flera stamlinjer konvergerar och som är mellanliggande på dataströmmarnas väg. En nod kan samtidigt eller separat utföra funktioner som växling, routing, multiplexering eller koncentration

Tabell 9.1 (fortsättning)

Termin	Definition
Lokalt nätverk (LAN)	Ett nätverk där huvuddelen av lasten som genereras av användare är låst inuti ett relativt litet område (företag, kontor, byggnad, byggnadskomplex, etc.)
T territoriellt nätverk (Metropolitan Area Network, MAN)	Megalopolis -nätverk utformat för att betjäna territoriet för en stor bosättning eller en liten region
Wide Area Network (WAN)	Ett nätverk som är utformat för att kombinera LAN- och MAN -nätverk som ligger på en stor region, stat, kontinent och till och med olika kontinenter
Slutpunkt	En knutpunkt för olika segment i ett nätverk och infokommunikationsnätverk, där utrustning installeras som utför funktionerna för input-output och transformation av relevant information (informationsflöden). Detta kan vara en kantomkopplare, multiplexer eller en så kallad gateway som används för att sammankoppla nätverk baserade på olika telekommunikationstekniker.
Genomresa	Anslutning av överföringskanaler eller vägar med samma namn, vilket säkerställer passage av telekommunikationssignaler utan att ändra frekvensbandet eller överföringshastigheten
Infokommunikationsnätverkets logiska struktur	Sammansättning av nättjänster och anslutningar mellan dem. Inom ramen löses alla uppgifter för att serva nätverksanvändare från att säkerställa interaktion mellan terminaler och organisera överföring av information till konvertering av format och koder där den presenteras.
Grupplänk (GT)	En uppsättning tekniska medel för ett överföringssystem, avsett för överföring av telekommunikationssignaler eller digitala huvudkanaler, och som, beroende på det normaliserade antalet kanaler, kallas den primära, sekundära, tertiära, kvartära eller N: e gruppvägen. Typiskt grupprum - ett gruppavsnitt, vars struktur och parametrar överensstämmer med standarderna för ESE RF
Asynkron eller start-stop-metod för dataöverföring	Information sänds och tas emot med oregelbundna intervall med meddelanden som skickas till mottagaren för att avgöra när databitarna börjar och slutar. Används för överföringskanaler med relativt låg hastighet och fristående utrustning
Synkron (eller isokron) överföringsmetod	Den används i höghastighetskanaler och är baserad på att skicka en synkroniserande klocksignal över en separat kanal eller genom att kombinera den med överförda data
Dataöverföringsprotokoll	Bestämmer sekvensen för synkpulser, storleken på datablock, servicetecken, etc. och anger reglerna för felfri dataöverföring
Snabb paketväxling (FPS)	Digital teknik med ett enda paketformat med fast längd för olika typer av information (data, röst och video). Alla omkopplings- och routningsfunktioner utförs endast i hårdvara. Samtidigt är det möjligt att bevara effektiviteten och tillförlitligheten för paketväxling och hög genomströmning av kanalväxling i distribuerade nätverk.

Terminalen tillhandahåller ett användargränssnitt med ett infokommunikationsnätverk eller med ett informationssystem som används för överföring.

Ett informationssystem som skapas i en enhet eller en grupp enheter som är installerade på ett ställe kallas enkelpunkt. Ett multipunktsystem bildas på många sammankopplade enheter som är installerade geografiskt på olika platser. Varje multipunktsystem (som inte kan skapas utan ett lämpligt kommunikationsnätverk) bildar ett infokommunikationsnätverk. En organisation som sysslar med syntes av informationssystem kallas en integrator.
Låt oss överväga olika arkitektoniska aspekter av att bygga ett infokommunikationsnätverk. Arkitekturen visas i form av modeller, som ibland beskrivs med uttrycket topologisk struktur eller topologi. Skilj mellan fysisk och logisk nätverkstopologi. Valet av nätverkstopologi är den första uppgiften som löses av dess utvecklare, med hänsyn till kraven för kommunikationens effektivitet och tillförlitlighet. Topologin för alla verkliga nätverk består av en uppsättning grundläggande topologier, som diskuteras nedan.
Point-to-point är den enklaste topologin (bild 9.3, a), som direkt förbinder (fysiskt och logiskt) två punkter. Den låga tillförlitligheten för ett sådant nätverk (till exempel vid kabelbrott) kan ökas med en redundant länk som kallas "1 + 1 -skydd" (visas med den streckade linjen) och ger 100% redundans. Om huvudkommunikationslinjen misslyckas växlar nätverket automatiskt till en reserv. Samma typ av redundans används vid överföring av stora mängder information över höghastighetskanalskanaler och i nätverk av andra topologier.

Ris. 9.3. Exempel på topologier: a-punkt-till-punkt; b - trädliknande; c - radial -nodal; g - ringformig; d - dubbelring; e - fullt ansluten topologi; g - cellulär

Trädtopologin (figur 9.3, b) är den mest ekonomiska eftersom den har det minsta antalet anslutningslinjer (CJI) som förbinder alla punkter, medan antalet CJI: er vid det fysiska lagret är 1 färre än antalet punkter. På den logiska nivån finns det alltid ett enda sätt att överföra information mellan varje parpar. En typ av träd är radial-nodal topologi (bild 9.3, c).
I ett nätverk som bygger på en ringtopologi är endast två linjer anslutna till varje punkt (figur 9.3, d). Ringtopologin används i stor utsträckning i olika nätverk, eftersom antalet CJI: er i det fysiska lagret är lika med antalet punkter anslutna av dem, vilket ger en relativt låg kostnad för nätverket. På logisk nivå kan två oberoende vägar organiseras mellan varje par par i olika riktningar (direkt och alternativ), vilket ökar kommunikationens tillförlitlighet, särskilt när man organiserar redundans enligt "1 + 1" ("dubbelring") schema, såsom visas i fig. 9.3, d.
Fullt ansluten topologi (fig. 9.3, f) ger fysisk och logisk koppling av punkter på principen "var och en med varje". Med antalet platser N är antalet CJI: er N (N - 1) / 2, vilket indikerar en mycket hög kostnad för nätverket. Å andra sidan gör antalet oberoende vägar mellan varje parpar, lika med N - 1, det möjligt att organisera ett stort antal omvägar på logisk nivå och därmed säkerställa maximal kommunikationssäkerhet utan ytterligare redundans. I praktiken används nätverk baserade på en sådan topologi för att ansluta de viktigaste punkterna till ett relativt litet antal av dem.
Masktopologin (figur 9.3, g) liknar nätverksceller eller en uppsättning ringtopologier. I den har varje punkt en direkt anslutning till ett litet antal närliggande punkter. Med ett stort antal platser N är antalet stamlinjer ungefär lika med RN / 2, där R är det genomsnittliga antalet CJI: er som är lämpliga för varje plats. Sådana nätverk är mycket tillförlitliga med färre CJI jämfört med en fullt ansluten topologi. Vanligtvis används denna topologi där en betydande belastning måste passeras genom nätverket.
Strukturella nätverkskomponenter (segment) i vilken topologi som helst klassificeras vanligtvis efter deras skala, funktioner och telekommunikationsteknik som används. Klassificeringen av nätverk enligt skalprincipen ges i fig. 9.4, och motsvarande definitioner finns i tabellen. 9.1. Normalt kan ett nätverk delas upp i en ordning med segment i mindre skala. Anslutningen av segment på vilken nivå som helst utförs med hjälp av motorvägar (stamkanaler). Sammankopplingen av slutpunkter inom ett segment och implementeringen av ryggradssegment utförs med hjälp av en gemensam kommunikationsmiljö eller bildandet av nätverksnoder.

Nivå
ryggradsnätverk
Urban nätverksnivå
Nivå
lokala nätverk

Ett nätverk (nätverkssegment) byggt som en anslutande ryggrad, oavsett vilken topologi som används i det, kallas ett ryggradsnätverk. Uppsättningen av ryggradsnätverk på olika nivåer ger hierarkisk anslutning till det distribuerade nätverket. Ryggradsnätverket på högsta nivå brukar kallas ett transportnät. Ett åtkomstnätverk är ett segment eller en uppsättning segment som bildar vägar längs vilka territorier
Realistiskt spridda punkter i infokommunikationsnätverket interagerar med accessnoden till transportnätet. Nätverkssegmentet genom vilket användarterminaler interagerar med servicenoden kallas ett abonnentåtkomstnätverk. Tillgång för enskilda terminaler (grupper av terminaler) för användare till alla informationssystem eller resurser via en uppsättning nätverkssegment kallas fjärråtkomst.
Ur funktionssynpunkt kan transportnät och accessnät betraktas som oberoende strukturella komponenter (se fig. 9.2). Den funktionella modellen beskriver nätverket på en logisk nivå och visar sammankopplingen av nätverksfunktioner. Funktioner innebär en viss uppgift som löses av något element i nätverket, och när de fysiskt implementeras kan de grupperas i separata delsystem - logiska moduler. Huvudtyperna av nätverksfunktioner presenteras i tabellen. 9.2.
Tabell 9.2. Nätverksfunktioner
Logiska gränssnitt definierar i vilken ordning kommunikationsnätverksfunktioner samverkar. Det logiska gränssnittet mellan funktioner av samma typ kallas ett protokoll.
Varje infokommunikationsnätverk har ett tekniskt styrsystem, som i allmänhet har fyra hierarkiska kontrollnivåer, vars kompetens visas i tabell. 9.3.
Tabell 9.3. Lager i kommunikationsnätverkshanteringssystemet

Nivå	Kompetenser
Administrativ eller förvaltningsnivå för den kommersiella sfären för nätverkets funktion	Den högsta i hierarkin utför organisations- och ekonomiförvaltningsfunktioner, inklusive hantering av kostnader, intäkter och andra ekonomiska frågor
Servicehantering	Ger borttagning och tillägg av nya tjänster, omfördelning mellan användare etc. I interaktion med nätverkshanteringsnivån är det möjligt att övervaka kvaliteten på tjänsterna, ändra kvalitetsindikatorerna och snabbt reagera på deras försämring
Nätverkshantering	Det låter dig utföra operationer på hela nätverket / nätverken som helhet, analyserar deras tillstånd och samlar in och bearbetar statistiska prestandaindikatorer, inklusive redovisning av utrustning och kommunikation, deras skick, tekniska parametrar etc.
Elementkontroller	Det påverkar endast specifika delar av nätverket och ger möjlighet till omkonfigurering, nämligen: att växla elementet till drift, övervaka det, bestämma en annan rutt, ställa in nya systemparametrar, kommunikationsadresser, etc. Samtidigt elimineras fel, driftparametrar visas, säkerhetshantering (administrativa lösenord, etc.), underhåll och testning utförs

Således utgör nätets enhet som helhet dess struktur, som förstås som enskilda element, deras funktioner och principer för integration i separata strukturella komponenter - delnät, som bildar segment av infokommunikationsnätverket i enlighet med deras syfte. I det allmänna fallet är elementen i alla nätverk punkter och kommunikationslinjer som förbinder dem. Poäng är indelade i terminal och nodal. Kommunikationslinjer tillhandahåller överföring av informationsflöden i form av signaler och är i allmänhet strukturer, ett signalutbredningsmedium (kablar, ledningar, etc.) och ett komplex av utrustning som tillåter användning av linjer i läget för delas upp i överföringskanaler. Beroende på typ av medium är kommunikationslinjer vanligtvis uppdelade i trådbundna (kabel) och trådlösa (radiolinjer).
I allmänhet är en telekommunikationskanal en signalväg som bildas av seriekopplade kanaler och linjer i ett sekundärt nätverk som använder stationer och noder i ett sekundärt nätverk och tillhandahåller, när den är ansluten till abonnentterminalenheter (terminaler), överföring av ett meddelande från en källa till en mottagare (mottagare). En telekommunikationskanal namnges beroende på typen av kommunikationsnät, till exempel telefon, telegraf eller dataöverföringskanal. På en territoriell grund är telekommunikationskanaler indelade i intercity, zonal och lokal.
Överföringskanalen kallas analog eller digital, beroende på metoderna för signalöverföring. En överföringskanal där analoga eller digitala metoder för signalöverföring används i olika delar av den kallas blandad. I närvaro av transiteringar kallas kanalen komposit, i frånvaro av transiter - enkelt. Om det finns sektioner i den sammansatta kanalen, organiserade både i kabelöverföringssystem och i radioreläsystem, kallas kanalen kombinerad. Den digitala kanalen, beroende på signalöverföringshastigheten, kallas huvud, primär, sekundär, tertiär, kvartär.
Sändningsledningar namnges beroende på vilken typ av primärnät det tillhör (ryggrad, intrazon, lokal), liksom distributionsmedium (till exempel kabel, radiorelä, satellit). En överföringsledning, som är en seriell anslutning av överföringslinjer för olika distributionsmedia, kallas kombinerad.
Linjära banor bildas på grundval av gruppvägar. Nätverksväg - flera seriekopplade typiska gruppvägar med utrustningen för banformationen inkluderad vid ingång och utgång. Om det finns transiter i samma ordning som den angivna nätverksvägen, kallas det sammansatt, i avsaknad av sådana transiteringar kallas det enkelt. Om det finns sektioner i en sammansatt nätverksväg, organiserad både i kabel- och radioreläöverföringssystem, kallas vägen kombinerad. Banan heter analog eller digital, beroende på metoden för signalöverföring.
Den viktigaste delen av det primära nätverket (transportnät) är överföringssystem som använder två huvudmetoder (teknik) för överföring av telekommunikationssignaler: synkron och asynkron (tabell 9.4).
Som en första approximation är processen att överföra information via infokommunikationsnätverk relativt enkel och logisk: först måste du bestämma var mottagaren av information är, sedan organisera en kommunikationskanal till den, genom vilken informationsflödet riktas mest ekonomiskt sätt. Detta förfarande hjälper till att utföra kanalerna och andra element i infokommunikationsnätverket, som utför de som anges i tabellen. 9.4 funktioner (se avsnitt 9.4).
I det allmänna fallet definierar dataöverföringsprotokollet, förutom synkronisering, elementen som presenteras i tabell. 9.5.

Tabell 9.4. Funktioner av element i infokommunikationssystemet

Fungera	Förklaras
Routing (routing)	Proceduren för att hitta en väg mellan två punkter i ett nätverk baserat på adressinformation, inklusive databaser med adresser / nummer, tabeller över ruttvägar och algoritmer för att hitta adresser / nummer
Pendling (växlande)	Processen att upprätta en förbindelse mellan linjer som konvergerar vid en nod när informationsflöden distribueras i nätverket i enlighet med routningsschemat. Denna process består i att upprätta en anslutning, behålla den under överföringen av information och sedan koppla från. Ofta anropas nätverk av typen växling (paket eller kanal)
Koncentration (konsentration)	Kombinera flera informationsströmmar för att få en mer kraftfull informationsström för effektivare användning av kommunikationslinjen / kanalen
Multiplexer utbildning (multiplex)	Överföring av flera informationsströmmar längs en rad genom att tilldela var och en av dem en fast del av bandbreddsresursen för denna linje
Kanalväxling	Processen att söka och ansluta elektriska kretsar, där en end-to-end-anslutning skapas mellan ingång och utgång i kommunikationssystemet, och sedan utförs informationsutbyte genom det i realtid och samtal tas emot när alla anslutningsvägar är upptagna, som regel är de förlorade
Synkronisering	En mekanism för att känna igen början av ett datablock och dess slut, samt en sekvens av kvitteringar för kommunikation som upprättats mellan datorer eller andra enheter. I allmänhet är det ett förfarande för att upprätta och upprätthålla vissa tidsmässiga relationer mellan två eller flera processer. Skillnaden mellan elementvis, grupp och ramsynkronisering

Tabell 9.5. Innehållet i dataöverföringsprotokollet

Element	Funktioner
Dataflödeskontroll	En mekanism för att distribuera och synkronisera informationsflöden, vilket är ett sätt att matcha hastigheten för dataöverföring med mottagarens funktioner. Även om mottagarnas och sändarnas bithastigheter alltid måste matcha, kan det finnas situationer där sändaren sänder information med en hastighet som inte är acceptabel för mottagaren. I detta fall flödar mottagarens inmatningsbuffert (där det inkommande informationsflödet ackumuleras) och en del av den överförda informationen går förlorad. Flödeskontroller gör att mottagaren kan signalera att sändaren avbryter eller återupptar överföringen. Dessa medel kräver en omvänd överföringskanal (från mottagare till sändare)
Metoder återhämtning	Positionsreturmekanism för vidarebefordran av information
Tillstånd tillgång	Kontroll och hantering av datatillgångsbegränsningar
Läge överföring	Bestämmer kommunikationssättet mellan två noder. Simplex -läge gör att data kan överföras i endast en riktning, den sändande noden upptar kanalen helt. Inom telekommunikation används detta läge praktiskt taget inte - det tillåter inte att avsändaren av information får bekräftelse på mottagandet, vilket är nödvändigt för att säkerställa normal kommunikation. Halv duplexläge tillåter tvåvägsöverföring, men bara i en riktning åt gången. För att ändra riktning krävs en särskild signal och bekräftelse. Full duplex -läge möjliggör samtidig överföring i två riktningar samtidigt. I detta fall upptar sändningen i en riktning endast en del av kanalen. Duplexläge kan vara symmetriskt (kanalbandbredden är densamma i båda riktningarna) och obalanserad (bandbredden i en riktning är mycket mer än i motsatt riktning)

Infokommunikationssystem och nätverk är en ny gren av ekonomin, vars utveckling avgör komforten i människors liv. De är nödvändiga för att överföra viss information av olika slag över specifika avstånd.

Historisk referens

Infokommunikationssystem och nätverk utvecklades initialt separat. var associerade med att teleoperatörer byggde sin verksamhet på implementering av rösttrafik. Informationsteknologi följde sin egen utvecklingsväg, de var associerade med skapandet av programvara.

Framväxten av Internet

Den gradvisa utvecklingen av digital teknik bidrog till att datorer började kombineras till lokala nätverk för snabbt informationsutbyte. De började tilldela kraftfulla specialiserade maskiner - servrar, vars huvudsakliga resurser var tillgängliga för andra nätverksanvändare. Denna situation har lett till utveckling eftersom behovet av högkvalitativa höghastighetsinformationsöverföringssystem har ökat.

Det fanns ett behov av att ansluta olika nätverk som var på ett betydande avstånd från varandra. Så föddes Internet, som är en mellanhand mellan nätverk. Det förenar separata lokala nätverk till ett globalt system.

Moderna tendenser

För närvarande är infokommunikationssystem och nätverk en oumbärlig del av den inhemska ekonomin. Integrationen av informationsteknik och telekommunikation i en industri av infokommunikation är en världsomspännande trend. Inom en snar framtid kommer termen "infokommunikationssystem och nätverk" att bli mer allmänt använd, eftersom antalet företag och organisationer i vilka sådan teknik kommer att ligga till grund för arbetet kommer att växa.

Användbar information

Infokommunikationsnät och kommunikationssystem är en komplex uppsättning olika tekniska medel som säkerställer överföring av olika meddelanden över önskade avstånd med specifika kvalitetskarakteristika.

De är baserade på flerkanaliga överföringssystem över elektriska kablar och radioledningar, som är utformade för att bilda typiska vägar och kanaler.

Funktioner av träning

Hur kan du få specialiteten "infokommunikationsnätverk och kommunikationssystem"? Yrket i samband med digitala enheter är för närvarande särskilt efterfrågat och relevant. Vi behöver specialister som är kunniga inom informationsteknik.

I systemet med sekundär yrkesutbildning för akademiker har Federal State Educational Standard skapats. "Infokommunikationssystem och nätverk" - riktning, vars kandidater kan få ett jobb på vakansen "tekniker".

Den anställdes skyldigheter

Vilka krav ställs på specialister inom IKT FSES? "Infokommunikationsnät och kommunikationssystem" är en specialitet, vars ägare måste förse ett visst territorium med högkvalitativ kommunikation, radiosändning, tv. Teknikern arbetar med en mängd olika kommunikationskanaler, vilket är nödvändigt för överföringssystemens livslängd.

Modern teknik för att stödja infokommunikationssystem och nätverk gör det möjligt för tekniker att tillhandahålla högkvalitativ informationsöverföring över erforderliga avstånd.

Huvudplatsen i teknisk support ges till optisk teknik, tack vare vilken hastigheten för informationsöverföring ökas och kommunikationskvaliteten förbättras.

Viktiga aspekter

Att lära yrket "flerkanaliga telekommunikationssystem" innebär användning av tillämpade akademiska discipliner. I föreläsningar lär sig studenterna datakrypteringsteknik för programvara för att skydda viktig information. Dessutom bör framtida specialister inom detta område ha en uppfattning om installation och drift av digitala och kabelinformationsöverföringssystem, känna till grunderna för att bygga infokommunikationssystem och nätverk. Studenter vid högre utbildningsinstitutioner behärskar läroplanen för ledning av organisationen av chefsarbete.

Vad akademiker kan göra

Specialister måste driva flerkanalsystem för telekommunikation. Arbetet med informationssäkerhet i nätverk är obligatoriskt. Unga specialister genomför konvergensen mellan tjänster och teknik inom telekommunikationssystem. Tekniker är efterfrågade i kommersiella och statliga företag. De utför underhåll och installation av kommunikationskablar, utför systemdiagnostik.

Anställda är engagerade i att eliminera konsekvenserna av utrustningsfel och fel, bestämmer alternativ för att återställa deras funktion. Hos företag är sådana specialister engagerade i mätutrustningsindikatorer, installation och tillhandahållande av professionellt underhåll av enhetliga datorsystem. Arbetstagarens uppgifter inkluderar installation, konfiguration, underhåll av nätverksutrustning.

Teknikern övervakar prestanda för nätverksutrustning, interagerar med nätverksprotokoll. De använder tillförlitliga informationssäkerhetsverktyg i sin professionella verksamhet.

Bland andra uppgifter hos denna specialist kan det noteras:

• analys av hälsan hos system som kan upptäcka olika problem;
• tillhandahålla säkert underhåll av datasystem;
• övervakning av innovationssystem;
• arbetsplanering;
• marknadsundersökning

Professionella skapar och driver system för överföring av viktig information, arbete på automatiska stationer. Kandidater i riktning mot "flerkanaliga telekommunikationssystem" arbetar i linjeutrustningsbutiker, kommunikationscentra, radioreläbutiker.

Telekommunikation är allt som omger en modern person och används av honom dagligen. Det är informationsteknik som är framstegets främsta motor. Denna industri är en av de mest utvecklande industrier. Tack vare telekommunikation förbättras livskvaliteten för en modern person avsevärt.

Termen "telekommunikation" innehåller två ord: "tele" (översatt från grekiska med "långt"), "kommunikation" (från latin - "kommunikation"). Således är detta en metod för att överföra information över betydande avstånd med hjälp av elektromagnetisk, elektronisk, information, dator, nätverksteknik. Telekommunikation inkluderar radiokommunikation, Internet, mobil- och satellitkommunikation, bankomater, onlinebutiker och sociala nätverk. Telekommunikationsteknik förstås som principerna för att organisera innovativa digitala och analoga system och kommunikationsnät, inklusive World Wide Web. Telekommunikationsmedel betraktas som summan av tekniska algoritmer, enheter, programvara som tillåter mottagning och överföring av information med hjälp av elektriska och elektromagnetiska svängningar genom radioteknik, kabelkanaler i olika våglängder.

Telekommunikationsnät och system är rymdfördelade system för massanvändning, som gör det möjligt att överföra, koncentrera, distribuera information, bilder, texter, överföra multimedia- och ljudinformation, överföra stereofoniska program, styra leveransen av elektroniska meddelanden och tillhandahålla tjänster till World Wide Web .

De kan vara lokala och kunna täcka ett mycket litet område. Det finns också sådana territoriella system som täcker ett betydande geografiskt område.

Globala nätverk täcker ett betydande världsutrymme.

För att kontrollera kvaliteten på utbildning av specialister som är engagerade i underhåll och justering av datasystem har utbildningsstandarder för en ny generation utvecklats.

Slutsats

Utexaminerade vid gymnasiala yrkes- och högre utbildningsinstitutioner som studerar inom specialområdet "telekommunikationssystem och nätverk" måste kunna flytande nätverkskort, modem, nätverkskablar, mellanutrustning. Specialiteten "telekommunikation" garanterar studenten högkvalitativ utbildning inom elektronisk teknik, enheter för överföring av viktig information, datormetoder för design och analys, programmering, nätverksdesign för överföring av betydande informationstak med en betydande hastighet, kontroll av enskilda nätverkselement och användning av digital datorteknik.

För närvarande kännetecknas trender i utvecklingen av både informationsbehandlings- och distributionsanläggningar och informationssystem i allmänhet av att å ena sidan utvecklingen av telekommunikationsnät kräver användning av digitala kanaler och dataöverföringssystem, datorteknik för behandling information i processen för överföring, å andra sidan, utvecklingen av informationsbehandling och datorteknik kräver mer och mer användning av kommunikationsmedel för att organisera utbyte av information för att lösa tillämpade problem. Och som ett resultat bidrog processerna för integration och konvergens av telekommunikationsnät och informationsmedel till att transformera telekommunikationsnät till infokommunikationsnätverk(tidigare användes också begreppen ”informationsnätverk”, ”telekommunikationsdatornätverk” etc.).

Enligt befintliga idéer, infokommunikationssystem Är en uppsättning som innehåller kärnan i informations- och telekommunikationssystem. Ett informationssystem innehåller information och en användare. Telekommunikationssystemet säkerställer överföring av information från källan till konsumenten. Således bildas ett infokommunikationssystem av en kombination av ett telekommunikationsnät (telekommunikationsdelsystem), ett tillämpat delsystem (sätt att lagra och bearbeta information, tillämpade processer), liksom ett delsystem av informationskällor och konsumenter (användarsubsystem).

Tillsammans med termerna " infokommunikationssystem» och« infokommunikationsnätverk»Termerna används:

Informations- och telekommunikationssystem- en klass av system som implementerar många tekniska processer för att samla in, bearbeta, lagra, söka efter information och komma åt den, överföra (transportera) alla typer av meddelanden genom att kombinera dem till enstaka transportströmmar.

Informations- och telekommunikationsnätverk- ett tekniskt system som innehåller kommunikationslinjer, noder och användarutrustning som ger möjlighet att tillhandahålla tjänster för att leverera information till användare och delvis för lagring och bearbetning under överföring och leverans.

Ryska federationens federala lag "Om information, informationsteknik och informationsskydd", definierar informations- och telekommunikationsnätverk, "Som ett tekniskt system avsett för överföring av information över kommunikationslinjer, vars åtkomst utförs med hjälp av datorteknik."

För att säkerställa att användningen av sådana termer som "infokommunikation", "infokommunikationsnätverk", "infokommunikationsteknik" etc. är korrekt, kommer vi att överväga deras definitioner och inbördes samband.

Artikeln P.P. Vorobienko, L.A. Nikityuk(Odessa National Academy of Telecommunications uppkallad efter AS Popov) definitioner ges till de grundläggande begreppen som kännetecknar ämnet för specialister inom infokommunikationsindustrin, nämligen: "infokommunikation" som verksamhetsområde, "infokommunikationsnätverk" som ett fysiskt objekt , "infokommunikationsteknik" som en uppsättning metoder och sätt att säkerställa att ett sådant objekt fungerar och "infokommunikationstjänst" som slutresultat.

Infocommunications är en uppsättning verktyg för bearbetning, ackumulering, lagring av information och överföring i rymden, implementerad (exekveras) i en enda nätverksstruktur, genom vilken tillgången på informationsresurser och informationsutbyte säkerställs.

Ett infokommunikationsnätverk är en uppsättning geografiskt spridd information, datorresurser, styrprogramvarusystem som ligger i nätets slutsystem och användars terminalsystem, vars interaktion tillhandahålls genom telekommunikation och som tillsammans bildar en enda flertjänstplattform.

Infocommunication Technologies är en uppsättning metoder och tekniker för bearbetning, ackumulering, lagring, visning och säkerställande av informationens integritet, liksom sätt att implementera sätt för överföring i rymden, vilket ger en viss garanterad servicekvalitet.

Infocommunication Service är en multitjänst som säkerställer tillfredsställelse av telekommunikation eller information, eller båda samtidigt, konsumentens behov, vilket ger honom möjlighet att delta i hanteringen av tjänsten.

V RD 115.005-2002 infokommunikationsteknik definieras som "en uppsättning metoder och medel för implementering av informations- och telekommunikationsprocesser." Detta koncept kombinerar två komponenter: informationsteknologi och telekommunikationsteknik.

Informationsprocesser- insamling, bearbetning, ackumulering, lagring, sökning och spridning av information.

Telekommunikationsprocesser- överföring och kommunikation av information (RD 115.005-2002).

Under informationsteknologi (Informationsteknologi) betyder processer, metoder för att söka, samla in, lagra, bearbeta, tillhandahålla, sprida information och sätt att implementera dessa processer och metoder (GOST R 52653-2006).

Termen " informations-och kommunikationsteknologi »(Informations- och kommunikationsteknik), som återspeglar helheten av informationsprocesser och metoder för att arbeta med information, utförd med datorteknik och telekommunikation (GOST R 52653-2006).

Informations- och kommunikationsteknik (IKT)- teknik avsedd för gemensamt genomförande av informations- och kommunikationsprocesser.

Således är infokommunikationsnätverk utformade för att förse användare med tjänster relaterade till utbyte av information, dess förbrukning, samt bearbetning, lagring och ackumulering.

Både individer och juridiska personer (företag, organisationer, företag) kan fungera som användare.

Användaren, som organiserar en begäran om tillhandahållande av en viss tjänst, aktiverar en viss applikationsprocess i sitt slutsystem som utför informationsbehandling för en specifik kommunikationstjänst eller applikation.

Infokommunikationsnätets terminalsystem kan vara:

· Terminalsystem som ger åtkomst till nätverket och dess resurser;

· Arbetssystem som tillhandahåller nättjänster (kontroll av åtkomst till filer, program, nätverksenheter, samtalshantering etc.);

· Administrativa system som implementerar hanteringen av nätverket och dess enskilda delar.

Grundkomponenten, kärnan i infokommunikationsnätverket, är telekommunikationsnätet.

Syftet med att studera disciplinen är att bilda kunskap om principerna för att bygga ICS, modern teknik för deras genomförande och om de uppgifter som löses med hjälp av sådana system och nätverk, samt bildandet av färdigheter för att analysera och syntetisera sådana system. Informations- och kommunikationsteknik (IKT) - innebär integration av klassisk teknik baserad på IP med befintliga telekommunikationsnät och system.

Begreppet infokommunikationsteknik används ofta som en synonym för informationsteknik med tonvikt på ett kommunikationsverktyg. Detta koncept inkluderar:

IS hårdvara och programvara;

Telekommunikationsutrustning;

Telekommunikationstjänster;

Infokommunikationsteknik implementeras med hjälp av infokommunikationsnätverk. Enligt lagen om information är ett infokommunikationsnätverk ett tekniskt system som är utformat för att överföra information över kommunikationslinjer, och åtkomst till denna information utförs med hjälp av datorteknik.

Infokommunikationssystem är utformade för dataöverföring och lagring, med huvudfokus på dataöverföring.

Klassificering av infokommunikationssystem (baserat på klassificering av datanätverk):

Enligt täckningen av detta nätverk av territorium:

LAN (lokalt nätverk)

MAN-nätverk (Metropoliten Area Network)

WAN (World Area Network)

Efter topologi (platsbeskrivning)

Grundläggande koncept:

Värd Är en enhet som alltid är ansluten till nätverket.

Inkörsport - en dator eller nätverksenhet som konverterar protokoll vid överföring av information mellan olika typer av nätverk. Som regel används gateways för att organisera åtkomst till WAN -resurser från lokala nätverk.

Osi -modell

Interaktionen mellan datorer i nätverket beskrivs av de begrepp som bildas i referensmodellen för interaktion mellan öppna system (Open System Interconnection), som utvecklades av International Organization for Standardization. I vårt land beskrivs OSI-modellen i standarden GOST RISO / IEC 7498-1-99. OSI -modellen beskriver procedurerna för utbyte av data mellan datorer på olika nivåer och utbyte av data mellan nivåer på samma dator.

	Nivånamn	Beskrivning av funktioner
	Fysiskt (fysiskt lager)	Den fysiska miljö där datalänken finns
	Kanal (datalänkskikt)	Mottagning och överföring av datapaket, samt bestämning av maskinvaruadresser för värdar eller nätverksnoder.
	Nätverkslager	Routing och redovisning för dataöverföring.
	Transportskikt	Säkerställa korrekt dataöverföring.
	Session lager	Verifiering av autentisering och auktorisering.
	Presentationslager	Datatolkning och komprimering.
	Appliceringsskikt	Presentation av tjänster på slutanvändningsnivå och på slutapplikationsnivå.

Fysiskt lager

Tar emot datapaket från det högre datalänkskiktet och omvandlar dem till elektroniska signaler som motsvarar 0 och 1 i den binära strömmen. Dessa signaler sänds genom överföringsmediet till den mottagande noden. Transmissionsmediets mekaniska och elektromagnetiska egenskaper bestäms på den fysiska nivån och inkluderar:

typer av kablar och kontakter

stifttilldelning i kontakter

signalkodningsschema för värden 0 och 1

Länk lager

Ger skapande, överföring och mottagning av dataramar. Detta lager tjänar önskemålen från det högre nätverkslagret och använder den fysiska lagertjänsten för att ta emot och överföra dessa dataramar. länkskiktet är uppdelat i 2 undernivåer:

Logical Layer Control (LLC)

Underunderlag för Media Access Control (MAC)

LLC tillhandahåller tjänster till nätverkslagret, det vill säga det bildar data som kommer från nätverkslagret till dataramar.

Och MAC - reglerar åtkomst till det fysiska dataöverföringsmediet

Nätverkslager

Ansvarig för att dela upp värdar i grupper. På denna nivå dirigeras datapaket baserat på översättning av MAC -adresser till nätverksadresser. På nätverksnivå sker också en transparent överföring av datapaket till den högre nivån.

Transportskikt

Delar informationsströmmarna från de högre lagren i tillräckligt små fragment (paket) för att de ska överföras till nätverkslagret

Sessionsnivå

Ansvarig för att organisera datautbytespass mellan värdar

Presentationslager

Ansvarig för möjligheten till dialog mellan applikationer på olika datorer. Detta lager omvandlar applikationslagerdata till en informationsström för transportskikt.

Ansökningsnivå

Ansvarig för applikationsåtkomst till nätverket (filöverföring, datautbyte, nätverksresurshantering).

UTBILDNINGSMINISTERIET OCH VETENSKAPEN FÖR RYSSKA FEDERATIONEN Belgorod State Technological University

dem. V.G. Shukhova

A. V. Glukhoedov, E. A. Fedotov

Infokommunikationssystem och nätverk

Godkänd av Akademiska rådet vid universitetet som en lärobok för studenter 230400 "Informationssystem och teknik"

Belgorod 2012

UDC (Yu4.7 (07) BBK 32.973.2 () 2ya7 G55

Granskare: Kandidat för tekniska vetenskaper, docent, Belgorod State Technological University uppkallad efter V.I. V.G. Shukhova V.M. Polyakov

Kandidat för tekniska vetenskaper, docent, Belgorod State University A.I. Stifschuv

Glukhoedov A. V., Fedotov E. A.

G55 Infokommunikationssystem och nätverk: föreläsningsanteckningar: lärobok / A.V. Glukhoedov, E.A. Fedotov. - Belgorod: BSTU: s förlag, 2012. - 104 sid.

Handledningen ger en omfattande titt på alla de viktigaste nätverksmodellerna, teknikerna och protokollen som definierar hur moderna informationsnät fungerar.

Handledning Avsedd för grundstuderande 230400 "Informationssystem och teknik".

UDC 004.7 (07) BBK 32.973.202ya7

© Belgorod State Technological University (BSTU) uppkallad efter V.G. Shukhova, 2012

Inledning 5

1. Tillämpning av informationsnätverk 6

Företagsnätverk 6

Hemnätverk 6

World Wide Web 7

Kommunikation 1

Interaktiv underhållning 8

2. Klassificering av informationsnät 9

Passa till nätverk 9

Efter nätverkstopologi typ 9

Efter typ av funktionell interaktion 13

Efter typ av överföringsteknik 14

Efter typ av överföringsmedium 15

Med överföringshastighet 15

3. Nätverksreferensmodeller 16

Protokoll och protokollstapel 16

OSI -referensmodell 17

TCP / IP -referensmodell 20

Hybridreferensmodell 20

4. Nätverksenheter 21

Nätverkskort 21

Passiva nätverksenheter 21

Aktiva nätverksenheter 22

5. Linjer och kommunikationskanaler 24

Kabelkommunikationslinjer 25

Trådlösa kommunikationslinjer 32

6. Grundläggande nätverksteknik 35

Ethernet -teknik 35

Token Ring -teknik 42

FDDI -teknik 43

7. Adressering i informationsnätverk 44

7.1. MAC -adress 44

IP -adress 45

Domännamnssystem 53

DHCP 61

ARP 64

8. Nätverk 66

Överbryggande nätverk 66

Samla nätverk med routrar 71

9. Transportprotokoll TCP / IP 82

1. UDP 82

   TCP 84 -protokoll

10. Protokoll för applikationsskiktet TCP / IP 92

FTP 92

HTTP 95 -protokoll

SMTP 98

1 1. Säkerhet i informationsnätverk 100

Klassificering av nätverksattacker THEM)

Nätverkstrafikskydd 101

Slutsats 102

Bibliografi 103

Introduktion

Informationsnätverk är det logiska resultatet av informationsteknologins utveckling. 1950 -talets tidiga datorer - stora, skrymmande och dyra - var avsedda för ett mycket litet antal användare. De var inte avsedda att vara interaktiva, utan användes i batch -läge.

I början av 70-talet, med tillkomsten av storskaliga integrerade kretsar, började persondatorer dyka upp. Det var vid detta ögonblick som behovet uppstod för att överföra information från en dator till en annan. Så här såg de första informationsnätverken ut. Till en början användes icke-standardiserade enheter för att ansluta datorer med sitt eget sätt att presentera data på kommunikationslinjer, sina egna kabeltyper etc.

I mitten av 1980-talet godkändes standardteknik för anslutning av datorer till ett nätverk. Standard nätverksteknik har underlättat processen att bygga ett informationsnätverk. För att skapa den var det tillräckligt att köpa nätverkskort av motsvarande standard, en standardkabel och ansluta adaptern till kabeln med standardkontakter.

Denna kurs är avsedd för studenter som är intresserade av en detaljerad studie av de grundläggande principerna för att bygga moderna informationsnätverk. Allt material i läroboken är utarbetat huvudsakligen för tredjeårsstudenter i specialiteten "Informationssystem och teknik", men kommer också att vara användbart för studenter med andra specialiteter.