Точка доступа

Брандмауэр

Сетевой шлюз

Сетевой шлюз – аппаратное или программное обеспечение (либо их комбинация), обеспечивающее передачу данных между сетями, использующими различные протоколы. Сетевой шлюз не просто передаёт данные, а преобразует поступающие из одной сети пакеты в пакеты, совместимые с другой сетью.

Сетевым шлюзом является прокси-сервер – отдельный узел с программным обеспечением, специализирующийся на обработке запросов от серверов, расположенных в сети, а также сохраняющий полученные на запросы ответы (при повторном запросе выдаёт ответ немедленно, не дожидаясь прихода результата с сервера внешней сети). Все потоки от приложений до запрашиваемых ими серверов проходят через прокси-сервер.

Прокси-сервер осуществляет запрос к нужному серверу от своего имени, тем не менее возвращая полученные результаты. Таким образом, прокси-сервер выступает в роли посредника между пользователями локальной сети и запрашиваемыми ими сетевыми серверами, находящимися во внешней сети.

Брандмауэр (файервол) – комплекс аппаратных или программных средств, обеспечивающих сетевое взаимодействие между сегментами сети. Набор функций брандмауэров может различаться, однако общей является – защита узла от нежелательных внешний воздействий и оповещение пользователя о несанкционированных попытках передачи из внешней сети на рабочую станцию и с рабочей станции во внешнюю сеть.

Брандмауэр устанавливают на узлы, соединяющие локальную сеть с внешней сетью, но можно располагать и на узлах сети, требующих дополнительной защиты. Брандмауэр фильтрует все проходящие пакеты, и решает пропустить или отбросить пакет на основе специального набора правил, прописываемого при настройке брандмауэра. Однако в процессе работы набор правил может меняться администратором сети.

Составление правил обработки пакетов заключается в определении действий, которые необходимо выполнять с пакетом в зависимости от типа пакета, адреса и порта назначения, источника пакета. Могут использоваться и другие параметры (текущая дата, время).

Брандмауэр является своего рода сетевым шлюзом, так как обеспечивает информационное взаимодействие между отдельными сетями. Функции брандмауэра может выполнять маршрутизатор, шлюз, отдельный компьютер, группа компьютеров.

Точка доступа – устройство, транслирующее сигналы обычной сети в сигналы беспроводной сети и раскодирующее сигналы в обратную сторону. Работа точки доступа не зависит от загруженности других узлов и их конфигурации.

Точки доступа напрямую взаимодействуют друг с другом посредством радиоволн, что позволяет создавать беспроводные магистрали на большие пространства. Организовав «соты» из нескольких точек доступа, можно обеспечить работу мобильного компьютера в большой зоне охвата. Единственное условие – в предполагаемой зоне перемещения мобильного абонента все точки доступа и компьютер должны иметь одинаковые настройки (номера каналов, идентификаторы и др.).

Число пользователей на одну точку доступа (15-254) зависит от параметров устройства. Точка доступа также может выполнять функции моста между беспроводными и кабельными участками сети – инфраструктура (совмещённые сети), при этом количество беспроводных точек может быть 2048.

Точка доступа состоит из приёмопередатчика и интегрированного интерфейсного чипа. Конструктивно точки доступа могут быть выполнены для использования внутри помещения и снаружи помещения (защищённый вариант).

11 Модем

Модем (МОдулятор/ДЕМодулятор) – устройство прямого (модулятор) и обратного (демодулятор) преобразования сигналов к виду, принятому в определённом канале связи. Модем используется для подключения к глобальной сети. Структурная схема модема (рисунок 7) содержит типовые узлы:

кодер/декодер – предназначен для защиты от ошибок и «сжатия» данных. Защита от ошибок предполагает включение в передаваемые пакеты избыточного циклического кода (CRC). Сжатие данных предполагает уменьшение избыточности передаваемой текстовой информации за счёт повторяемости цепочек символов в словах;

скремблер/дексремблер – производит преобразование сигналов, при котором исключает влияние длин­ных цепочек из логических 0 или 1 и коротких повторяющихся последовательностей на надёжность синхронизации в приёмной части модема. Скремблер при необходимости «прореживает» такие последовательности принудительно вставляя логические 0 или 1, делая преобразованные данные псевдослучайными, а дескремблер удаляет лишние биты, восстанавливая исходный вид данных;

модулятор/демодулятор – изменяет какой-либо параметр сигнала в канале связи в соответствии с текущими значениями передаваемых данных иобратно преобразует модулированный сигнал (возможно, искажённого помехами). Основная цель преобразования – согласование полосы частот, занимаемой сигналами, с полосой пропускания линии передачи. Сигналы могут занимать всю полосу пропускания линии передачи или её часть (при частотном разделении каналов). Также, обеспечивает необходимую амплитуду и мощность сигналов для достижения большого отношения сигнал/шум и возможно большей скорости передачи. Методы модуляции отличаются степенью устойчивости к помехам: частотная; квадратурная амплитудная; треллис;

эквалайзер – служит для компенсации зависимости группового времени запаздывания в линии от частоты. В высокоскоростных модемах собственное групповое время запаздывания эквалайзера подстраивается автоматически;

фильтры и усилители – обрабатывают сигналы на фоне шумов и помех.

Модем выполняет следующие функции:

при передаче – преобразование широкополосных импульсов (цифровой код) в узкополосный аналоговый сигнал;

при приёме – фильтрация принятого сигнала от помех и детектирование (обратное преобразование узкополосного аналогового сигнала в цифровой код).

«оцифровка» голоса и обратная операция восстановления оцифрованного голоса (voice-модем);

приём и передача факсимильных сообщений (факс-модем);

автоматическое определение номера вызывающего абонента (АОН);

выполнение функций автоответчика и электронного секретаря и т.д.

Поэтому современный модем кроме устройств модуляции и демодуляции (вместо них) содержит специализированный микропроцессор, управляющий работой модема, оперативную и постоянную память, элементы сигнализации о режимах работы модема и характеристиках канала связи. Постоянная память используется для сохранения конфигурации модема при выключении питания и может перепрограммироваться.

Модем имеет два физических порта: порт данных и линейный порт, подключаемый к среде передачи.

Модемы различаются:

1 конструкция – встраиваемый (внутренний) и автономный (внешнй). Внутренний модем представляет собой плату, вставляемую в PCI-слот системной платы компьютера, и имеет разъём RJ-45 для подключения к телефонной линии связи. Внешний модем – самостоятельный блок, оснащённый блоком питания, разъёмами для подключения к аппаратуре (RS-232C, USB) и телефонному каналу (разъём RJ-11), панелью с индикаторами о режимах работы модема. Некоторые внешние модемы имеют регулятор громкости звука;

2 соединение с сетью:

аналоговый (коммутируемые линии связи) – позволяет передавать цифровые сигналы по общественной телефонной линии. Является самым распространённым типом модемов, теоретический предел пропускной способности 37076 бит/с;

цифровой – использует цифровую линию связи. Такой модем правильнее называть сетевым адаптером, так как входной и выходной сигналы такого модема являются импульсными. Цифровые модемы выпускают для работы в конкретных цифровых технологиях: ISDN, HDSL, ADSL, SDSL и т.д.

кабельный – позволяет работать по «выделенной» (физической) линии связи, не содержащей телефонные коммутаторы (кабельная телевизионная сеть). Кабельный модем использует патентованную технологию модуляции сигнала, что позволяет организовать канал с пропускной способностью 2 Мбит/с;

сотовый – используется для соединения компьютера с сотовой сетью связи;

оптоволоконный – использует волоконно-оптические каналы связи;

спутниковый (радиомодем) – связь осуществляется через спутниковую антенну. Позволяет организовать канал связи с пропускной способностью 10 Мбит/с;

силовой – использует систему электропитания компьютеров;

нуль-модем – использует кроссовый кабель в котором коннекторы распаяны таким образом, чтобы эмулировать работу кабельного модема. Используется при небольших расстояниях (не превышающих максимальное расстояние для конкретного физического интерфейса).

Имеются комбинированные модемы для работы по цифровым (ISDN) и по аналоговым каналам

3 интерфейс с каналом связи:

двухпроводная – представляет собой простой двухжильный провод. В таких линиях просто организуется симплексный и полудуплексный режим обмена данными. В оном из направлений передаётся чисто служебная информация (сообщение о состоянии удаленного модема, его режимы работы и т.д.), а в другом канале организуется передача информации;

четырёхпроводная – позволяет организовать дуплексный обмен без потери скорости в обоих направлениях;

многопарная – используется в магистральной части телефонной линии (для внешних соединений) и отличается от «внутренних» телефонных линий большей полосой пропускания, которая необходима для уплотнения множества телефонных каналов;

коаксиальный кабель – используется в системах кабельного телевидения и предполагает разнесение обычного телевизионного сигнала и цифровых данных по разным частотным диапазонам, поэтому для увеличения скорости используются высокочастотные кабели (100 Мбит/с). Компромиссное решение для такого интерфейса – неравные скорости при передаче запросов от пользователя в сеть (0,512-10 Мбит/с) и при получении информации в обратном направлении (10-40 Мбит/с);

беспроводная линия – высокая частота несущей (2000-2500 МГц) выбирается из условий малого влияния погодных условий на передаваемые данные. Однако полоса используемых частот, определяющая достижимую скорость передачи, ограничена влиянием помех и общей занятости радиодиапазонов. В результате максимальная скорость передачи по беспроводным линиям 50 Мбит/с. Беспроводная связь устойчиво работает только в условиях прямой видимости абонентов (отсутствие препятствий для радиоволн) на расстоянии до 50 км;

линии передач с использованием искусственных спутников. Для передачи в разных направлениях используют две частоты несущей: 6/4 ГГц (14/12 ГГц), однако скорость передачи не более 50 Мбит /с. Основная проблема в таких линиях связана с заметной временной задержкой сигналов, передаваемых по длинному маршруту, для компенсации которой используют специальные наземные станции-накопители информации SDU (Satellite Delay compensation Unit) в качестве ретрансляторов сигналов.

4 назначение – для разных каналов связи и систем (модем – для систем передачи только данных; факс-модем – для систем передачи данных и факсов (сегодня «чистые» модемы без факсовых функций, практически не выпускают);

5 скорость передачи – стандарт скоростей передачи данных соответствует протоколам MKKTT для телефонных каналов связи. Шкала передачи данных включает скорости (бит/с): 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 12000, 14400, 16800, 19200, 28800, 33600, 56000. Конечно, скоростной модем лучше (таблица 1):

Скорость в бодах (baudrate) представляет собой физическую частоту смены посылок (количество сигналов в секунду) и ограничивается полосой пропускания телефонной линии (300-3400 Гц). Частота несущей выбирается близкой к середине полосы пропускания телефонной линии. Таким образом, бодовый интервал (длительность одной элементарной посылки) может содержать менее одного периода гармонического колебания. Информационная скорость передачи может задаваться либо в бит/с (bps – bit per second), либо в числе символов в секунду – байт/с (cps – characters per second). Скорость в бит/с больше или равна скорости в бодах, причём отношение этих скоростей совпадает с числом бит, приходящихся на один бодовый интервал в том или ином методе модуляции.

6 реализация приёма/передачи:

программный (software) – приём и передача сообщений выполняется с программой поддержки факсимильной связи. Программные модемы подключаются к шине PCI, а так как они работают только под управлением Windows, их называют Win-модемами. В программных модемах часть функций реализована не в виде микросхем, а заменена программой, выполняемой центральным процессором компьютера;

аппаратный (hardware) – передача и приём сообщений выполняется средствами модема. Ап­па­рат­ные модемы подключаются к шине PCI, но из-за отсутствия логического СОМ-порта работают хорошо только под Windows, а для работы в остальных ОС требуют специальных драйверов. Достоинства: простота настройки; занятость внутренних ресурсов компьютера; хорошая поддержка плохих телефонных линий;

AMR (Audio and Modem Riser Card) – работает только с новейшими Intel-чипсетами и тональными набирателями номера;

CNR (Communication and Networking Riser Card) – работает только с новейшими Intel-чипсетами и тональными набирателями номера.

Отдельно следует упомянуть модемы классов Pocket, PCMCIA и PC-Card для портативных компьютеров, позволяющие последним работать в системах телекоммуникаций и компьютерных сетях. В частности, модемы PCMCIA, поддерживающие протокол MNP 10, обеспечивают работу портативных ПК с электронной почтой и сетью Интернет через мобильный радиотелефон.

Современные модемы могут работать как с коммутируемыми, так и с некоммутируемыми каналами связи и поддерживают почти всю шкалу скоростей. При плохих условиях работы модемы автоматически понижают свою скорость до достижения приемлемого уровня искажений.

Передача данных и их преобразования в модеме выполняются в соответствии с протоколами передачи данных – совокупность правил, регламентирующих формат данных и процедуры их передачи в канале связи. В протоколе указывается: представление данных; способ модуляции; способ соединения с каналом; способ преодоления действующих в канале шумов; способ обеспечения достоверности передачи. Официальным законодателем в области протоколов передачи данных для модемов является Международный институт телекоммуникаций (ITU – International Telecommunication Union).

В современных модемах используется стандарт V.90 – протокол дуплексной передачи информации с квадратурной амплитудной модуляцией. По этому стандарту модем может принимать данные со скоростью 56000 бит/с (теоретически), а передавать данные со скоростью 33600 бит/с. Этот стандарт предусматривает выполнение тестирования канала связи для определения оптимального режима работы модемов (несущая частота, полоса пропускания, скорость передачи, уровень передаваемого сигнала). Начальное соединение осуществляется на минимальной скорости 300 бит/с, затем модемы на обоих каналах связи идентифицируются (поддержка протоколов коррекции ошибок и сжатия данных, тип используемой модуляции) и выбирается эффективная скорость передачи.

В современных стандартах для модемов (стандарт V.34) предусматривается возможность работы на двухпроводных переключаемых двухточечных линиях.

Для передачи файлов установлены свои протоколы, регламентирующие дополнительно процедуры разбиения информации на блоки, использованием кодов с автоматическим обнаружением и исправлением ошибок, повторной пересылки неверно принятых блоков, восстановления передачи после обрыва и т.д. Наиболее распространены протоколы: Xmodem, Ymodem, Kermit, Zmodem. Первые три не очень эффективно работают на российских телефонных линиях, лучше использовать Zmodem.

Дата добавления: 2014-01-13; Просмотров: 440; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!