Глава I. Организация электросвязи Гражданской авиации России §
|
Скачать 2.33 Mb.
|
§ 2.2. Простейший случай сети из двух компьютеровНаиболее простым случаем связи двух устройств является их непосредственное соединение физическим каналом, называемое связью «точка-точка». Взаимодействие двух компьютеровВ самом простом случае связь компьютеров может быть реализована с помощью тех же самых средств, которые используются для связи компьютера с периферией, например, через последовательный интерфейс RC-232С. При этом, в отличие от процедуры обмена данными компьютера с периферийным устройством, когда программа работает, как правило, только с одной стороны (со стороны компьютера), здесь происходит взаимодействие двух программ, выполняемых на каждом из компьютеров. Программа, работающая на одном компьютере, не может получить непосредственный доступ к ресурсам другого компьютера - его дискам, файлам, принтеру. Она может только «попросить» об этом другую программу, выполняемую на том компьютере, которому принадлежат эти ресурсы. Эти «просьбы» выражаются в виде сообщений, передаваемых по каналам связи между компьютерами. Сообщения могут содержать не только команды на выполнение некоторых действий, но и собственно информационные данные (например, содержимое некоторого файла). Рассмотрим случай, когда пользователю, работающему с текстовым редактором на персональном компьютере А, нужно прочитать часть некоторого файла, расположенного на диске персонального компьютера В (рис. 2.1). Предположим, что мы связали эти компьютеры по кабелю через СОМ-порты, которые, как известно, реализуют интерфейс RS-232С (такое соединение часто называют нуль-модемным). Пусть для определенности компьютеры работают под управлением МS-DОS, хотя принципиального значения в данном случае это не имеет. Драйвер СОМ-порта вместе с контроллером СОМ-порта работают примерно так же, как и в случае взаимодействия ПУ с компьютером. Однако при этом роль устройства управления ПУ выполняют контроллер и драйвер СОМ-порта другого компьютера. Вместе они обеспечивают передачу по кабелю между компьютерами одного байта информации. (В «настоящих» локальных сетях подобные функции передачи данных в линию связи выполняются сетевыми адаптерами и их драйверами.) Драйвер компьютера В периодически опрашивает признак завершения приема, устанавливаемый контроллером при правильно выполненной передаче данных, и при его появлении считывает принятый байт из буфера контроллера в оперативную память, делая его тем самым доступным для программ компьютера В. В некоторых случаях драйвер вызывается асинхронно, по прерываниям от контроллера. Аналогично реализуется и передача байта в другую сторону — от компьютера В к компьютеру А.   Компьютер А Компьютер В Приложение А Приложение В  Протокол приложений MS-DOS MS-DOS Драйвер СОМ-порта А Драйвер СОМ-порта В  Порт Порт Контроллер СОМ-порта А Контроллер СОМ-порта В   Интерфейс RS-232  Рис. 2.1. Взаимодействие двух компьютеров Таким образом, в распоряжении программ компьютеров А и В имеется средство для побайтового обмена данными. Рассматриваемая в нашем примере задача значительно сложнее, так как, во-первых, нужно получить из удаленного компьютера не отдельный байт, а определенную часть заданного файла, во-вторых, эти данные находятся не в оперативной памяти этого компьютера, а на его периферийном устройстве. Все связанные с этим дополнительные проблемы должны решить программы более высокого, чем драйверы СОМ-портов, уровня. Для определенности назовем такие программы компьютеров А и В приложением А и приложением В соответственно. Итак, приложение А должно сформировать сообщение-запрос для приложения В. В запросе необходимо указать имя файла, тип операции (в данном случае - чтение), смещение и размер области файла, содержащей нужные данные. Это сообщение помещается в буфер в оперативной памяти. Чтобы передать данный запрос удаленному компьютеру В, приложение А обращается к драйверу СОМ-порта собственного компьютера и сообщает ему адрес буфера, в котором находится сообщение. Затем по только что описанной схеме драйвер и контроллер СОМ-порта А, взаимодействуя с драйвером и контроллером СОМ-порта В, передают сообщение байт за байтом приложению В. Приложение В, получив сообщение, обращается к периферийному устройству, например, дисководу. Считанные с дисковода данные приложение В помещает в буферную область оперативной памяти, а далее с помощью драйвера СОМ-порта передает их по каналу связи в компьютер А, где они и попадают к приложению А. Описанные функции приложения А могла бы выполнить сама программа текстового редактора. Однако не рационально включать эти функции в состав различных приложений (текстовых редакторов, графических редакторов, систем управления базами данных и др.), пользователи которых могут иметь потребность в доступе к удаленным файлам (хотя существует большое количество программ, которые действительно самостоятельно решают все задачи по межмашинному обмену данными, например, Кеrmit, программа обмена файлами через СОМ-порты, реализованная для различных ОС, Nоrtоn Соmmаndег 3.0 с функцией Link и др.). Гораздо выгоднее создать специальный программный модуль, который будет выполнять функции формирования сообщений-запросов к удаленной машине и приема результатов для всех приложений. Как уже было ранее сказано, такой служебный модуль называется клиентом. На стороне же компьютера В должна работать другая специализированная программа - сервер, постоянно ожидающая прихода запросов на удаленный доступ к файлам, расположенным на дисководе этого компьютера.    Приложение А Редириктор Локальная ОС Клиентская часть Драйвер порта   Локальные ресурсы Серверная часть Локальная ОС Драйвер порта   Клиент А Сервер В        Рис. 2.2. Взаимодействие программных компонентов при связи двух компьютеров Сервер, приняв запрос из сети, обращается к локальному файлу, возможно, с участием локальной ОС. Очень удобной и полезной функцией клиентской программы является способность отличить запрос к удаленному файлу от запроса к локальному файлу. Если клиентская программа умеет это делать, то приложения не должны заботиться о том, с каким файлом они работают (локальным или удаленным), клиентская программа сама распознает и с помощью редириктора перенаправляет запрос к удаленной машине. Иногда функции распознавания выделяются в отдельный программный модуль, в этом случае редириктором называют не всю клиентскую часть, а только этот модуль. Программные клиент и сервер выполняют системные функции по обслуживанию запросов всех приложений компьютера А на удаленный доступ к файлам компьютера В. Чтобы приложения компьютера В могли пользоваться файлами компьютера А, описанную схему нужно симметрично дополнить клиентом для компьютера В и сервером для компьютера А. Схема взаимодействия клиента и сервера с приложениями и локальной операционной системой приведена на рис. 2.2. Несмотря на то, что рассмотрена очень простая схема связи только двух компьютеров, функции программ, обеспечивающих доступ к удаленным файлам, во многом совпадают с функциями модулей сетевой операционной системы, работающей в сети с более сложными аппаратными связями компьютеров. Задача передачи данных по линии связиДаже при рассмотрении простейшей сети, состоящей всего из двух компьютеров, можно увидеть многие проблемы, присущие любой вычислительной сети, в том числе проблемы, связанные с физической передачей сигналов по линиям связи. В вычислительной технике для представления данных используется двоичный код. Внутри компьютера единицам и нулям данных соответствуют дискретные электрические сигналы. Представление данных в виде электрических или оптических сигналов называется кодированием. Существуют различные способы кодирования двоичных цифр 1 и 0, например, потенциальный способ, при котором единице соответствует один уровень напряжения, а нулю — другой, или импульсный способ, когда для представления цифр используются импульсы различной или одной полярности. Аналогичные подходы могут быть использованы для кодирования данных и при передаче их между двумя компьютерами по линиям связи. Однако эти линии связи отличаются по своим электрическим характеристикам от тех, которые существуют внутри компьютера. Главное отличие внешних линий связи от внутренних состоит в их гораздо большей протяженности, а также в том, что они проходят вне экранированного корпуса по пространствам, зачастую подверженным воздействию сильных электромагнитных помех. Все это приводит к существенно большим искажениям прямоугольных импульсов (например, «заваливанию» фронтов), чем внутри компьютера. Поэтому для надежного распознавания импульсов на приемном конце линии связи при передаче данных внутри и вне компьютера не всегда можно использовать одни и те же скорости и способы кодирования. Например, медленное нарастание фронта импульса из-за высокой емкостной нагрузки линии требует передачи импульсов с меньшей скоростью (чтобы передний и задний фронты соседних импульсов не перекрывались и импульс успел дорасти до требуемого уровня). В вычислительных сетях применяют как потенциальное, так и импульсное кодирование дискретных данных, а также специфический способ представления данных - модуляцию, который никогда не используется внутри компьютера (рис. 2.3). При модуляции дискретная информация представляется синусоидальным сигналом той частоты, которую хорошо передает имеющаяся линия связи.   Потенциальное кодирование     1 0 Импульсное кодирование  1  Модуляция               Рис. 2.3. Примеры представления дискретной информации Потенциальное или импульсное кодирование применяется на каналах высокого качества, а модуляция на основе синусоидальных сигналов предпочтительнее в том случае, когда канал вносит сильные искажения в передаваемые сигналы. Обычно модуляция используется в глобальных сетях при передаче данных через аналоговые телефонные каналы связи, которые были разработаны для передачи голоса в аналоговой форме и поэтому плохо подходят для непосредственной передачи импульсов. На способ передачи сигналов влияет и количество проводов в линиях связи между компьютерами. Для сокращения стоимости линий связи в сетях обычно стремятся к сокращению количества проводов и из-за этого используют не параллельную передачу всех битов одного байта или даже нескольких байтов, как это делается внутри компьютера, а последовательную, побитную передачу, требующую всего одной пары проводов. Еще одной проблемой, которую нужно решать при передаче сигналов, является проблема взаимной синхронизации передатчика одного компьютера с приемником другого. При организации взаимодействия модулей внутри компьютера эта проблема решается очень просто, так как в этом случае все модули синхронизируются от общего тактового генератора. Проблема синхронизации при связи компьютеров может решаться разными способами, как путем обмена специальными тактовыми синхроимпульсами по отдельной линии, так и путем периодической синхронизации заранее обусловленными кодами или импульсами характерной формы, отличающейся от формы импульсов данных. Несмотря на предпринимаемые меры - выбор соответствующей скорости обмена данными, линий связи с определенными характеристиками, способа синхронизации приемника и передатчика, существует вероятность искажения некоторых битов передаваемых данных. Для повышения надежности передачи данных между компьютерами часто используется стандартный прием - подсчет контрольной суммы и передача ее по линиям связи после каждого байта или после некоторого блока байтов. Часто в протокол обмена данными включается как обязательный элемент сигнал-квитанция, который подтверждает правильность приема данных и посылается от получателя отправителю. В каждый сетевой интерфейс, будь то порт маршрутизатора, концентратора или коммутатора, встроены средства, в той или иной мере решающие задачу надежного обмена двоичными сигналами, представленными соответствующими электромагнитными сигналами. Некоторые из сетевых устройств, такие как модемы и сетевые адаптеры, специализируются на проблемах физической передачи данных. Модемы выполняют в глобальных сетях модуляцию и демодуляцию дискретных сигналов, синхронизируют передачу электромагнитных сигналов по линиям связи, проверяют правильность передачи по контрольной сумме и могут выполнять некоторые другие операции. Сетевые адаптеры рассчитаны, как правило, на работу с определенной передающей средой - коаксиальным кабелем, витой парой, оптоволокном и т. п. Каждый тип передающей среды обладает определенными электрическими характеристиками, влияющими на способ использования данной среды, и определяет скорость передачи сигналов, способ их кодирования и некоторые другие параметры. |
Похожие:
 |
Учебное пособие для летных училищ гражданской авиации. М., «Транспорт» Книга предназначена а качестве учебного пособия для летных учебных заведений гражданской авиации. Она также может быть использована... |
 |
Учебное пособие для летных училищ гражданской авиации. М., «Транспорт» Книга предназначена а качестве учебного пособия для летных учебных заведений гражданской авиации. Она также может быть использована... |
|
К Инструкции по учету и отчетности при технической эксплуатации наземных... Инструкции по учету и отчетности при технической эксплуатации наземных средств радиотехнического обеспечения полетов и авиационной... |
|
Федеральная аэронавигационная служба информационный сборник по вопросам функционирования От имени коллегий Федерального агентства воздушного транспорта и Федеральной службы по надзору в сфере транспорта, от себя лично... |
|
Планирование, организация и эксплуатация метеорологического оборудования... Планирование, организация и эксплуатация метеорологического оборудования аэродромов гражданской авиации |
|
Руководство по поисковому и аварийно-спасательному обеспечению полетов... В связи с необходимостью совершенствования поисковых и аварийно-спасательных работ в гражданской авиации центром "Авиаоргпроект"... |
|
Руководство по поисковому и аварийно-спасательному обеспечению полетов... В связи с необходимостью совершенствования поисковых и аварийно-спасательных работ в гражданской авиации центром "Авиаоргпроект"... |
|
Нпо га-85 согласовано Ссср и является основным нормативным актом Министерства гражданской авиации, регламентирующим вопросы по противопожарному обеспечению... |
|
Министерство транспорта российской федерации приказ Федерации, 1997, n 12, ст. 1383; 1999, n 28, ст. 3483; 2004, n 35, ст. 3607 и в целях совершенствования эксплуатации наземных средств... |
|
Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения... ... |
|
Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения... ... |
|
Анализ состояния метеообеспечения гражданской авиации за 2012 год Авиаметеорологическое обслуживание (амо) гражданской авиации в 2012 году осуществляли 265 оперативных подразделений Росгидромета... |
|
Самолетовождение Книга предназначена в качестве учебного пособия для курсантов и слушателей летных училищ и школ гражданской авиации. Она может быть... |
|
Анализ состояния метеообеспечения гражданской авиации за 2014 год Авиаметеорологическое обслуживание (амо) гражданской и экспериментальной авиации в 2014 году осуществляли 254 оперативных подразделений... |
|
Министерство гражданской авиации указание Объявляю "Санитарные правила по обслуживанию и ремонту радиотехнических устройств воздушных судов гражданской авиации (СанПиН №6031-91)",... |
|
Методические рекомендации по разработке инструкций по охране труда... Методические рекомендации по разработке инструкций по охране труда в организациях гражданской авиации разработаны специалистами ООО... |