ظرفیت چقدر است.نحوه محاسبه ظرفیت لوله ظرفیت لوله آب

پهنای باند اینترنت در درجه اول برای کاربران مهم است، زیرا سرعت انتقال داده و کار راحت در اینترنت را تعیین می کند.

این بر اساس تجزیه و تحلیل توانایی شبکه برای انتقال اطلاعات به یک دستگاه متصل تخمین زده می شود.

مفاهیم سرعت اسمی و موثر را از هم جدا کنید. اسمی توان عملیاتی را در زمانی که سیستم عامل و برنامه های کاربردی کاربر تعیین می کند، موثر است - فقط زمانی که شبکه با برنامه های کاربر بارگیری می شود.

برای تعیین سرعت اتصال به اینترنت، تست های شبکه ویژه ای انجام می شود. آنها به شما امکان می دهند توانایی های کانال را اندازه گیری کنید، سرعت واقعی را تعیین کنید، که به هر حال، اغلب با آن اعلام شده مطابقت ندارد. طرح تعرفه.

تست سرعت چه چیزی را مشخص می کند:

• ورودی - نشانگر عملکرد بارگیری داده ها به رایانه شخصی شما از اینترنت.
• خروجی - مشخصه آپلود انتقال اطلاعات از رایانه شخصی شما به شبکه.
• پینگ - دوره ساعتی مورد نیاز برای ارسال یک بسته داده از رایانه شخصی به سرور ارائه دهنده و برگشت (مدت باز شدن صفحه اینترنت را تعیین می کند).
• زمان تست - زمانی که آزمایش انجام شد، شاخص های نتیجه را می توان با شاخص های فعلی مقایسه کرد تا تغییرات را بررسی کند.

توان عملیاتی روتر به نوع کابل (استاندارد، فیبر نوری و غیره)، ارائه دهنده و بار فعلی شبکه بستگی دارد. در نتیجه آزمایش، شما همیشه داده های عینی را دریافت نمی کنید، که به ندرت با آنچه در طرح تعرفه ذکر شده منطبق است، اما در هر صورت، شاخص توان عملیاتی نباید بیش از 10٪ منحرف شود.

نحوه تعیین پهنای باند

آزمون ظرفیت مجموعه ای ابتدایی از اقدامات برای تأیید انطباق با شرایط قرارداد است. همچنین اگر فکر می کنید سرعت اینترنت کمتر از حد انتظار است، ارزش آن را دارد.

با استفاده از سرورهای آنلاین ویژه انجام می شود. قبل از شروع تست، باید تمام برنامه های دانلود (تورنت، مدیاجت، فلش گت، و غیره) را غیرفعال کنید. اگر رادیو اینترنتی، کلاینت‌های ایمیل، اسکایپ، ICQ و برنامه‌های مشابه در حال اجرا هستند، باید از طریق مدیر وظیفه خاتمه داده شوند. همچنین توصیه می شود هر برنامه آنتی ویروسی را که ممکن است به روز می شود ببندید.

دستورالعمل تست

توان عملیاتی یک مشخصه جهانی است که حداکثر تعداد واحدهای اشیاء را که از یک کانال، گره، بخش عبور می کنند، توصیف می کند. این ویژگی به طور گسترده توسط سیگنال‌دهندگان، کارگران حمل‌ونقل، هیدرولیک، اپتیک، آکوستیک و مهندسی مکانیک استفاده می‌شود. هر کسی تعریف خودش را می دهد. معمولاً آنها با استفاده از واحدهای زمان خط می کشند و به وضوح معنای فیزیکی را به سرعت فرآیند مرتبط می کنند. کانال ارتباطی اطلاعات را منتقل می کند. بنابراین، مشخصه توان عملیاتی، نرخ بیت (bit/s، baud) است.

واحد اندازه گیری

بیت/های استاندارد اغلب با پیشوندها تکمیل می شود:

1. کیلو: kbps = 1000 bps.
2. مگا: مگابیت در ثانیه = 1000000 bps.
3. گیگا: گیگابیت بر ثانیه = 1 میلیارد بیت بر ثانیه.
4. ترا: ترابیت بر ثانیه = 1 تریلیون. bps
5. پتا: Pbit/s = 1 کوادریلیون بیت در ثانیه.

ابعاد بایت کمتر استفاده می شود (1B = 8 بیت). مقدار معمولاً به لایه فیزیکی سلسله مراتب OSI اشاره دارد. بخشی از ظرفیت کانال توسط قراردادهای پروتکل گرفته می شود: هدرها، بیت های شروع... Baud ها برای اندازه گیری سرعت مدوله شده استفاده می شوند که تعداد نمادها را در واحد زمان نشان می دهد. برای سیستم باینری (0، 1) هر دو مفهوم معادل هستند. برای مثال، کدگذاری سطوح با توالی‌های شبه نویز، تعادل قدرت را تغییر می‌دهد. نرخ باود در همان نرخ بیت کوچکتر می شود. حد بالای تئوری قابل دستیابی نرخ مدوله شده به عرض طیف کانال توسط قانون Nyquist مربوط می شود:

Baud ≤ 2 x عرض (Hz).

در عمل، آستانه با تحقق همزمان دو شرط به دست می آید:

• مدولاسیون تک باند جانبی
• کدگذاری خطی (فیزیکی).

کانال های تجاری توان عملیاتی را با نصف نرخ نشان می دهند. شبکه واقعی همچنین بیت های فریم، اطلاعات تصحیح خطای اضافی را ارسال می کند. مورد دوم در مورد پروتکل‌های بی‌سیم و خطوط مسی با سرعت فوق‌العاده اعمال می‌شود. هدرهای هر لایه OSI بعدی به طور متوالی توان عملیاتی کانال واقعی را کاهش می دهند.

به طور جداگانه، کارشناسان مقادیر پیک را تعیین می کنند - اعداد به دست آمده با استفاده از شرایط ایده آل. سرعت اتصال واقعی توسط تجهیزات تخصصی، کمتر ایجاد می شود نرم افزار. مترهای آنلاین اغلب مقادیر غیر واقعی را نشان می دهند که وضعیت یک شاخه از شبکه جهانی وب را توصیف می کند. عدم استانداردسازی به سردرگمی می افزاید. گاهی اوقات نرخ بیت به معنای سرعت فیزیکی است، در موارد کمتر - سرعت شبکه (کم کردن مقدار اطلاعات سرویس). مقادیر به صورت زیر مرتبط هستند:

سرعت شبکه = سرعت فیزیکی x سرعت کد.

مقدار دوم توانایی تصحیح خطاها را در نظر می گیرد، همیشه کمتر از یک. سرعت شبکه قطعا کمتر از سرعت فیزیکی است. مثال:

1. سرعت شبکه پروتکل IEEE 802.11a 6..54 مگابیت بر ثانیه است. نرخ بیت خالص - 12..72 مگابیت بر ثانیه.
2. سرعت انتقال واقعی اترنت 100Base-TX 125 مگابیت در ثانیه است که به لطف سیستم کدگذاری 4B5B اتخاذ شده است. با این حال، تکنیک مدولاسیون خطی NRZI اجازه می دهد تا نرخ نماد 125 Mbaud مشخص شود.
3. Ethernet 10Base-T فاقد کد تصحیح خطا است، سرعت شبکه برابر با سرعت فیزیکی (10 مگابیت بر ثانیه) است. با این حال، کد منچستر استفاده شده، تخصیص ارزش نمادین نهایی را به 20 Mbaud تعیین می کند.
4. عدم تقارن سرعت کانال های بالادستی (48 کیلوبیت بر ثانیه) و پایین دستی (56 کیلوبیت بر ثانیه) مودم صوتی V.92 به خوبی شناخته شده است. شبکه های بسیاری از نسل های ارتباطات سلولی به طور مشابه کار می کنند.

ظرفیت کانال شانون نامگذاری شد - حد بالای نظری نرخ بیت شبکه در صورت عدم وجود خطا.

تئوری افزایش ظرفیت

تئوری اطلاعات توسط کلود شانون با مشاهده وحشت های جنگ جهانی دوم توسعه یافت، مفهوم ظرفیت کانال را معرفی کرد و مدل های ریاضی را توسعه داد. شبیه سازی یک خط متصل شامل سه بلوک است:

1. فرستنده.
2. کانال نویزدار (وجود منبع تداخل).
3. گیرنده.

اطلاعات ارسالی و دریافتی با توابع توزیع شرطی نشان داده می شود. مدل خازنی شانون توسط نمودارها توصیف می شود. مثال ویکی‌پدیا یک نمای کلی از یک رسانه ارائه می‌دهد که با پنج سطح گسسته سیگنال مورد نظر مشخص می‌شود. نویز از بازه (-1..+1) انتخاب می شود. سپس ظرفیت کانال برابر است با مجموع سیگنال مفید و مدول تداخل 5. مقدار حاصل اغلب کسری است. بنابراین، تعیین اندازه اطلاعات ارسالی اولیه (دور به بالا یا پایین) دشوار است.

مقادیری که از هم دورتر هستند (مثلاً 1؛ 3) را نمی توان اشتباه گرفت. هر مجموعه ای که توسط سه یا چند پیام قابل تشخیص تشکیل شده است با یک پیام فازی تکمیل می شود. اگرچه ظرفیت اسمی کانال امکان انتقال 5 مقدار را به طور همزمان فراهم می کند، جفتی که اجازه می دهد پیام ها بدون خطا رمزگذاری شوند مؤثر است. برای افزایش صدا از ترکیب های زیر استفاده کنید: 11، 23، 54، 42. فاصله کد دنباله ها همیشه بیشتر از دو است. بنابراین، تداخل برای جلوگیری از تشخیص صحیح ترکیب ناتوان است. Multiplexing امکان پذیر می شود و به طور قابل توجهی توان عملیاتی کانال ارتباطی را افزایش می دهد.

پنج مقدار گسسته نیز توسط یک نمودار متساوی الاضلاع ترکیب می شوند. انتهای لبه ها نشان دهنده جفت مقادیری است که گیرنده ممکن است به دلیل وجود نویز اشتباه بگیرد. سپس تعداد ترکیب ها با مجموعه ای مستقل از نمودار ساخته شده نشان داده می شود. از نظر گرافیکی، مجموعه با ترکیباتی مونتاژ می شود که حضور هر دو نقطه یک لبه را حذف می کند. مدل شانون برای سیگنال پنج سطحی منحصراً از جفت مقادیر تشکیل شده است (به بالا مراجعه کنید). توجه، سوال!

• محاسبات نظری پیچیده چه ارتباطی با موضوع بحث شده ظرفیت کانال دارند؟

مستقیم ترین چیز. اولین سیستم انتقال اطلاعات رمزگذاری شده دیجیتال، زنبور سبز (جنگ جهانی دوم) از سیگنال 6 سطحی استفاده می کرد. محاسبات نظری دانشمندان ارتباطات رمزگذاری شده قابل اعتمادی را در اختیار متحدان قرار داد و امکان برگزاری بیش از 3000 کنفرانس را فراهم کرد. پیچیدگی محاسباتی نمودارهای شانون ناشناخته باقی مانده است. آنها سعی کردند به روشی دوربرگردان معنا پیدا کنند و با پیچیده تر شدن پرونده، سریال را ادامه دادند. عدد لوواس را نمونه ای پر رنگ از آنچه گفته شد می دانیم.

میزان بیت

ظرفیت یک کانال واقعی بر اساس تئوری محاسبه می شود. یک مدل نویز ساخته می شود، به عنوان مثال، گاوسی افزودنی، و بیان قضیه شانون-هارتلی به دست می آید:

C = B log2 (1 + S/N)،

ب - پهنای باند (هرتز)؛ S/N – نسبت سیگنال/نویز. لگاریتم پایه 2 به شما امکان می دهد نرخ بیت (bit/s) را محاسبه کنید. بزرگی سیگنال و نویز بر حسب ولت مربع یا وات ثبت می شود. تعویض دسی بل نتیجه اشتباهی می دهد. فرمول شبکه های بی سیم همتا به همتا کمی متفاوت است. چگالی طیفی نویز را در پهنای باند ضرب کنید. عبارات جداگانه ای برای کانال های محو شونده سریع و آهسته مشتق شده است.

فایل های چند رسانه ای

در رابطه با برنامه های سرگرمی، بیت ریت میزان اطلاعات ذخیره شده و پخش شده را در هر ثانیه نشان می دهد:

1. نرخ نمونه‌گیری داده‌ها متفاوت است.
2. نمونه در اندازه های مختلف (بیت).
3. گاهی اوقات رمزگذاری انجام می شود.
4. الگوریتم های تخصصی اطلاعات را فشرده می کنند.

یک میانگین طلایی انتخاب شده است که به به حداقل رساندن میزان بیت و اطمینان از کیفیت قابل قبول کمک می کند. گاهی اوقات فشرده سازی به طور غیرقابل برگشتی ماده منبع را با نویز فشرده سازی مخدوش می کند. اغلب سرعت تعداد بیت ها در واحد زمان صدا یا ویدیوی در حال پخش (نمایش توسط پخش کننده) را نشان می دهد. گاهی اوقات مقدار با تقسیم اندازه فایل بر کل مدت زمان محاسبه می شود. از آنجایی که بعد بر حسب بایت مشخص می شود، ضریب 8 در آن وارد می شود. نرخ آنتروپی به حداقل نرخی گفته می شود که حفظ کامل ماده اصلی را تضمین می کند.

سی دی ها

استاندارد CD صوتی مستلزم این است که جریان در فرکانس نمونه برداری 44.1 کیلوهرتز (عمق 16 بیت) ارسال شود. موسیقی استریو معمولی از دو کانال (بلندگوهای چپ، راست) تشکیل شده است. نرخ بیت دو برابر می شود و به مونو می رسد. توان عملیاتی کانال مدولاسیون کد پالس با عبارت زیر تعیین می شود:

• نرخ بیت = سرعت نمونه برداری x عمق x تعداد کانال.

استاندارد CD صوتی رقم نهایی 1.4112 مگابیت بر ثانیه را ارائه می دهد. یک محاسبه ساده نشان می دهد: 80 دقیقه ضبط، بدون احتساب هدرها، 847 مگابایت را اشغال می کند. سایز بزرگفایل بر اساس نیاز به فشرده سازی محتویات تعیین می شود. در اینجا شماره های فرمت MP3 آمده است:

• 32 کیلوبیت بر ثانیه - قابل قبول برای گفتار مفصل.
• 96 کیلوبیت بر ثانیه - ضبط با کیفیت پایین.
• 0.160 kbit/s سطح ضعیفی است.
• 192 کیلوبیت بر ثانیه چیزی در این بین است.
• 256 کیلوبیت در ثانیه برای اکثر آهنگ ها معمول است.
• 320 کیلوبیت در ثانیه - کیفیت عالی.

اثر آشکار است. کاهش سرعت در عین افزایش کیفیت پخش. ساده ترین کدک های تلفن 8 کیلوبیت بر ثانیه، Opus - 6 کیلوبیت بر ثانیه طول می کشد. ویدیو تقاضای بیشتری دارد. یک جریان 10 بیتی فشرده نشده Full HD (24 فریم) 1.4 گیگابیت بر ثانیه را اشغال می کند. نیاز ارائه دهندگان به تجاوز مداوم از سوابق تعیین شده قبلی آشکار می شود. تماشای خانواده اصلی یکشنبه با تجربه کلی مخاطب سنجیده می شود. توضیح دادن به عزیزان مشکل است که خطا در دیجیتالی شدن تصویر چیست.

کانال‌های واقعی ساخته می‌شوند و عرضه‌ای جامد را فراهم می‌کنند. دلایل مشابهی پشت پیشرفت استانداردهای رسانه های دیجیتال است. Dolby Digital (1994) به وضوح برای از دست دادن اطلاعات ارائه شده است. اولین نمایش Batman Returns (1992) از فیلم 35 میلی متری با صدای فشرده (320 کیلوبیت در ثانیه) پخش شد. فریم های ویدئویی توسط یک اسکنر CCD منتقل شدند و تجهیزات در طول مسیر، صدا را باز کردند. سالن مجهز به سیستم فراگیر دیجیتال 5.1، نیاز به پردازش دیجیتال بیشتر جریان داشت.

سیستم های واقعی اغلب توسط مجموعه ای از کانال ها شکل می گیرند. امروز، شیک سابق با Dolby Surround 7.1 جایگزین شده است و Atmos در حال افزایش محبوبیت است. فناوری های یکسان را می توان به روش های تقریباً اصلی پیاده سازی کرد. در اینجا نمونه هایی از صداهای هشت کانالی (7.1) آورده شده است:

• Dolby Digital Plus (3/1.7 مگابیت بر ثانیه).
• Dolby TrueHD (18 مگابیت بر ثانیه).

پهنای باند مشخص شده متفاوت است.

نمونه های ظرفیت کانال

بیایید تکامل فناوری های انتقال اطلاعات دیجیتال را در نظر بگیریم.

مودم ها

1. جفت آکوستیک (1972) - 300 باود.
2. مودم Vadik&Bell 212A (1977) – 1200 baud.
3. کانال ISDN (1986) - 2 کانال 64 کیلوبیت بر ثانیه (سرعت کل - 144 کیلوبیت بر ثانیه).
4. 32bis (1990) - تا 19.2 کیلوبیت بر ثانیه.
5. 34 (1994) - 28.8 کیلوبیت در ثانیه.
6. 90 (1995) - 56 کیلوبیت بر ثانیه پایین دست، 33.6 کیلوبیت بر ثانیه بالادست.
7. 92 (1999) - 56/48 کیلوبیت در ثانیه پایین دست/بالادست.
8. ADSL (1998) - تا 10 مگابیت بر ثانیه.
9. ADSL2 (2003) - تا 12 مگابیت بر ثانیه.
10. ADSL2+ (2005) - تا 26 مگابیت بر ثانیه.
11. VDSL2 (2005) - 200 مگابیت بر ثانیه.
12. سریع (2014) - 1 گیگابیت بر ثانیه.

شبکه اترنت

1. نسخه آزمایشی (1975) - 2.94 مگابیت بر ثانیه.
2. 10BASES (1981، کابل کواکسیال) - 10 مگابیت بر ثانیه.
3. 10BASE-T (1990، جفت پیچ خورده) - 10 مگابیت بر ثانیه.
4. اترنت سریع (1995) - 100 مگابیت بر ثانیه.
5. گیگابیت اترنت (1999) - 1 گیگابیت بر ثانیه.
6. اترنت 10 گیگابیت (2003) - 10 گیگابیت بر ثانیه.
7. 100 گیگابیت اترنت (2010) - 100 گیگابیت بر ثانیه.

وای فای

1. IEEE 802.11 (1997) – 2 مگابیت بر ثانیه.
2. IEEE 802.11b (1999) - 11 مگابیت بر ثانیه.
3. IEEE 802.11a (1999) – 54 مگابیت بر ثانیه.
4. IEEE 802.11g (2003) – 54 مگابیت بر ثانیه.
5. IEEE 802.11n (2007) – 600 مگابیت بر ثانیه.
6. IEEE 802.11ac (2012) – 1000 مگابیت بر ثانیه.

اتصال سلولی

1. نسل اول:
   1. NMT (1981) - 1.2 کیلوبیت بر ثانیه.
2. 2G:
   1. GSM CSD، D-AMPS (1991) – 14.4 kbit/s.
   2. EDGE (2003) – 296/118.4 kbps.
3. 3G:
   1. UMTS-FDD (2001) - 384 کیلوبیت بر ثانیه.
   2. UMTS HSDPA (2007) – 14.4 مگابیت بر ثانیه.
   3. UMTS HSPA (2008) – 14.4/5.76 مگابیت بر ثانیه.
   4. HSPA+ (2009) – 28/22 مگابیت بر ثانیه.
   5. CDMA2000 EV-DO Rev. B (2010) - 14.7 مگابیت بر ثانیه.
   6. HSPA+ MIMO (2011) – 42 مگابیت بر ثانیه.
4. 3G+:
   1. IEEE 802.16e (2007) – 144/35 مگابیت بر ثانیه.
   2. LTE (2009) – 100/50 مگابیت بر ثانیه.
5. 4G:
   1. LTE-A (2012) - 115 مگابیت بر ثانیه.
   2. وایمکس 2 (2011-2013، IEEE 802.16m) - 1 گیگابیت بر ثانیه (حداکثر ارائه شده توسط اشیاء ثابت).

ژاپن امروز نسل پنجم ارتباطات سیار را معرفی می کند و قابلیت های انتقال بسته های دیجیتال را افزایش می دهد.

در شبکه های IP امروزی، با ظهور بسیاری از برنامه های کاربردی شبکه جدید، تخمین پهنای باند مورد نیاز به طور فزاینده ای دشوار می شود: به طور معمول، شما باید بدانید که از چه برنامه هایی استفاده می کنید، از چه پروتکل های داده ای استفاده می کنند و چگونه ارتباط برقرار می کنند.

ایلیا نظروف
مهندس سیستم در INTELCOM Line

پس از ارزیابی پهنای باند مورد نیاز در هر بخش از شبکه IP، لازم است در مورد انتخاب شبکه OSI و فناوری های لایه پیوند تصمیم گیری شود. مطابق با فناوری های انتخاب شده، مناسب ترین مدل های تجهیزات شبکه تعیین می شود. این سوال نیز دشوار است، زیرا توان عملیاتی به طور مستقیم به عملکرد سخت افزار بستگی دارد، و عملکرد، به نوبه خود، به معماری سخت افزار و نرم افزار بستگی دارد. بیایید نگاهی دقیق تر به معیارها و روش های ارزیابی ظرفیت کانال ها و تجهیزات در شبکه های IP بیندازیم.

معیارهای ارزیابی پهنای باند

از زمان ظهور تئوری ترافیک از راه دور، روش‌های زیادی برای محاسبه ظرفیت کانال ایجاد شده است. با این حال، بر خلاف روش‌های محاسبه‌ای که برای شبکه‌های سوئیچ مدار اعمال می‌شود، محاسبه توان عملیاتی مورد نیاز در شبکه‌های بسته بسیار پیچیده است و بعید به نظر می‌رسد که محقق شود. نتایج دقیق. اول از همه، این به دلیل تعداد زیادی از عوامل است (به ویژه عوامل ذاتی در شبکه های چند سرویس مدرن)، که پیش بینی آنها بسیار دشوار است. در شبکه‌های IP، یک زیرساخت مشترک معمولاً توسط بسیاری از برنامه‌های کاربردی استفاده می‌شود که هر کدام ممکن است از الگوی ترافیک متفاوت خود استفاده کنند. علاوه بر این، در یک جلسه، ترافیک منتقل شده در جهت جلو ممکن است با ترافیک منتقل شده در جهت مخالف متفاوت باشد. علاوه بر این، محاسبات با این واقعیت پیچیده است که سرعت ترافیک بین گره های شبکه می تواند تغییر کند. بنابراین، در اغلب موارد هنگام ساخت شبکه، برآورد پهنای باند در واقع با توصیه های کلی سازندگان، مطالعات آماری و تجربه سایر سازمان ها تعیین می شود.

برای تعیین کم و بیش دقیق میزان پهنای باند مورد نیاز شبکه در حال طراحی، ابتدا باید بدانید که از چه برنامه هایی استفاده می شود. در مرحله بعد، برای هر برنامه، باید تجزیه و تحلیل کنید که چگونه داده ها در بازه های زمانی انتخاب شده منتقل می شوند و از چه پروتکل هایی برای این کار استفاده می شود.

برای مثال سادهبیایید کاربردهای یک شبکه شرکتی کوچک را در نظر بگیریم.

نمونه ای از محاسبه پهنای باند

بیایید فرض کنیم 300 کامپیوتر کار و همین تعداد تلفن IP در شبکه وجود دارد. برای استفاده از خدمات زیر برنامه ریزی شده است: ایمیل، تلفن IP، نظارت تصویری (شکل 1). برای نظارت تصویری از 20 دوربین استفاده می شود که جریان های ویدئویی از آنها به سرور منتقل می شود. بیایید سعی کنیم حداکثر پهنای باند مورد نیاز برای همه سرویس‌ها را در کانال‌های بین سوئیچ‌های اصلی شبکه و در محل اتصال با هر یک از سرورها تخمین بزنیم.

بلافاصله باید توجه داشت که تمام محاسبات باید برای زمان بیشترین فعالیت شبکه کاربران (در تئوری ترافیک از راه دور - ساعات اوج مصرف) انجام شود، زیرا معمولاً در چنین دوره‌هایی عملکرد شبکه بیشترین اهمیت را دارد و تاخیر و خرابی در عملکرد برنامه با کمبود پهنای باند غیر قابل قبول است. در سازمان ها سنگین ترین بارشبکه ممکن است، به عنوان مثال، در پایان دوره گزارش یا در طول هجوم فصلی مشتریان، زمانی که بیشترین تعداد تماس‌های تلفنی برقرار شده و اکثر پیام‌های پستی ارسال می‌شوند، رخ دهد.

ایمیل
در بازگشت به مثال خود، یک سرویس ایمیل را در نظر بگیرید. از پروتکل‌هایی استفاده می‌کند که روی TCP اجرا می‌شوند، به این معنی که سرعت انتقال داده به طور مداوم تنظیم می‌شود تا تمام پهنای باند موجود را اشغال کند. بنابراین، ما از حداکثر مقدار تاخیر برای ارسال پیام شروع می کنیم - فرض کنید 1 ثانیه برای راحت کردن کاربر کافی است. در مرحله بعد، باید میانگین اندازه پیام ارسال شده را تخمین بزنید. بیایید فرض کنیم که در زمان اوج فعالیت، پیام‌های ایمیل اغلب حاوی پیوست‌های مختلف (کپی از فاکتورها، گزارش‌ها و غیره) هستند، بنابراین برای مثال ما میانگین اندازه پیام را 500 کیلوبایت در نظر می‌گیریم. در نهایت، آخرین پارامتری که باید انتخاب کنیم، حداکثر تعداد کارمندانی است که می توانند همزمان پیام ارسال کنند. بیایید بگوییم که در مواقع اضطراری، نیمی از کارمندان به طور همزمان دکمه "ارسال" را در سرویس گیرنده ایمیل فشار می دهند. حداکثر توان عملیاتی مورد نیاز برای ترافیک ایمیل (500 کیلوبایت در 150 هاست)/1 ثانیه = 75000 کیلوبایت بر ثانیه یا 600 مگابیت در ثانیه خواهد بود. از اینجا می توانیم بلافاصله نتیجه بگیریم که برای اتصال سرور پست الکترونیکی به شبکه باید از یک کانال اترنت گیگابیتی استفاده کرد. در هسته شبکه، این مقدار یکی از عباراتی خواهد بود که کل توان عملیاتی مورد نیاز را تشکیل می دهد.

تلفن و نظارت تصویری
سایر کاربردها - تلفن و نظارت تصویری - از نظر ساختار انتقال جریانی مشابه هستند: هر دو نوع ترافیک با استفاده از پروتکل UDP منتقل می شوند و نرخ انتقال کم و بیش ثابتی دارند. تفاوت های اصلی این است که در تلفن، جریان ها دو طرفه و محدود به زمان تماس هستند، در حالی که در نظارت تصویری، جریان ها در یک جهت منتقل می شوند و به طور معمول پیوسته هستند.

برای تخمین توان عملیاتی مورد نیاز برای ترافیک تلفن، فرض کنید در زمان اوج فعالیت، تعداد اتصالات همزمان عبوری از دروازه می تواند به 100 برسد. هنگام استفاده از کدک G.711 در شبکه های اترنتسرعت یک جریان با در نظر گرفتن هدرها و بسته های سرویس تقریباً 100 کیلوبیت بر ثانیه است. بنابراین، در طول دوره های بیشترین فعالیت کاربر، پهنای باند مورد نیاز در هسته شبکه 10 مگابیت بر ثانیه خواهد بود.

ترافیک نظارت تصویری کاملاً ساده و دقیق محاسبه می شود. بیایید بگوییم که در مورد ما، دوربین‌های ویدیویی هر کدام جریان‌هایی با سرعت 4 مگابیت بر ثانیه ارسال می‌کنند. پهنای باند مورد نیاز برابر با مجموع سرعت تمام جریان های ویدئویی خواهد بود: 4 مگابیت بر ثانیه x 20 دوربین = 80 مگابیت بر ثانیه.

تنها چیزی که باقی می ماند این است که مقادیر پیک حاصل را برای هر یک از خدمات شبکه جمع کنید: 600 + 10 + 80 = 690 مگابیت بر ثانیه. این پهنای باند مورد نیاز در هسته شبکه خواهد بود. این طراحی همچنین باید شامل امکان مقیاس‌بندی باشد تا کانال‌های ارتباطی بتوانند تا حد امکان به ترافیک یک شبکه رو به رشد خدمت کنند. در مثال ما، استفاده از اترنت گیگابیت برای برآورده کردن نیازهای سرویس و در عین حال قادر به توسعه یکپارچه شبکه با اتصال گره های بیشتر کافی خواهد بود.

البته، مثال ارائه شده از استاندارد بودن فاصله زیادی دارد - هر مورد باید جداگانه در نظر گرفته شود. در واقع، توپولوژی شبکه می تواند بسیار پیچیده تر باشد (شکل 2)، و ارزیابی ظرفیت باید برای هر بخش از شبکه انجام شود.

باید در نظر داشت که ترافیک VoIP (تلفن IP) نه تنها از تلفن ها به سرور، بلکه مستقیماً بین تلفن ها نیز توزیع می شود. علاوه بر این، فعالیت شبکه ممکن است در بخش‌های مختلف سازمان متفاوت باشد: خدمات پشتیبانی فنی تماس‌های تلفنی بیشتری برقرار می‌کند، بخش پروژه فعال‌تر از سایرین از ایمیل استفاده می‌کند، بخش مهندسی ترافیک اینترنت بیشتری را نسبت به دیگران مصرف می‌کند و غیره. در نتیجه، برخی از بخش‌های شبکه ممکن است به پهنای باند بیشتری نسبت به بقیه نیاز داشته باشند.

قابل استفاده و توان عملیاتی کامل

در مثال ما، هنگام محاسبه نرخ جریان تلفن IP، کدک مورد استفاده و اندازه هدر بسته را در نظر گرفتیم. این یک جزئیات مهم است که باید در نظر داشت. بسته به روش رمزگذاری (کدک های مورد استفاده)، میزان داده های ارسال شده در هر بسته و پروتکل های لایه پیوند استفاده شده، کل توان عملیاتی جریان تشکیل می شود. این کل توان عملیاتی است که باید هنگام تخمین توان عملیاتی شبکه مورد توجه قرار گیرد. این بیشتر برای تلفن IP و سایر برنامه‌هایی که از انتقال بی‌درنگ جریان‌های کم‌سرعت استفاده می‌کنند، که در آن اندازه سرصفحه‌های بسته بخش مهمی از اندازه کل بسته است، مرتبط است. برای وضوح، بیایید دو جریان VoIP را با هم مقایسه کنیم (جدول را ببینید). این جریان‌ها از فشرده‌سازی یکسان، اما اندازه‌های بار متفاوت (در واقع جریان صوتی دیجیتال) و پروتکل‌های لایه پیوند متفاوت استفاده می‌کنند.

نرخ انتقال داده در شکل خالص، بدون در نظر گرفتن هدرهای پروتکل شبکه (در مورد ما، جریان صوتی دیجیتال)، پهنای باند مفیدی وجود دارد. همانطور که از جدول می بینید، با همان توان عملیاتی مفید جریان ها، توان کل آنها می تواند بسیار متفاوت باشد. بنابراین، هنگام محاسبه ظرفیت شبکه مورد نیاز برای تماس های تلفنی در زمان اوج بار، به ویژه برای اپراتورهای مخابراتی، انتخاب پروتکل های کانال و پارامترهای جریان نقش مهمی ایفا می کند.

انتخاب تجهیزات

انتخاب پروتکل های لایه پیوند معمولاً مشکلی نیست (امروزه این سوال بیشتر مطرح می شود که یک کانال اترنت چه پهنای باندی باید داشته باشد)، اما انتخاب تجهیزات مناسب می تواند حتی برای یک مهندس باتجربه نیز مشکلاتی ایجاد کند.

توسعه فناوری‌های شبکه، همراه با تقاضای رو به رشد برنامه‌های کاربردی برای پهنای باند شبکه، سازندگان تجهیزات شبکه را مجبور به توسعه نرم‌افزار و معماری‌های سخت‌افزاری جدید می‌کند. اغلب، از یک سازنده واحد، مدل های تجهیزات به ظاهر مشابهی وجود دارد، اما برای حل مشکلات مختلف شبکه طراحی شده اند. به عنوان مثال، سوئیچ های اترنت را در نظر بگیرید: اکثر تولید کنندگان، همراه با سوئیچ های معمولی مورد استفاده در شرکت ها، سوئیچ هایی برای ساخت شبکه های ذخیره سازی داده ها، سازماندهی خدمات اپراتور و غیره دارند. مدل‌های یک رده قیمتی از نظر معماری متفاوت هستند و برای کارهای خاص طراحی شده‌اند.

علاوه بر عملکرد کلی، انتخاب تجهیزات نیز باید بر اساس فناوری های پشتیبانی شده باشد. بسته به نوع سخت افزار، مجموعه خاصی از توابع و انواع ترافیک را می توان در سطح سخت افزار بدون استفاده از CPU و منابع حافظه پردازش کرد. در عین حال، ترافیک سایر برنامه ها در سطح نرم افزار پردازش می شود که عملکرد کلی و در نتیجه حداکثر توان را به شدت کاهش می دهد. به عنوان مثال، سوئیچ های چند لایه، به لطف معماری سخت افزاری پیچیده ای که دارند، قادرند بسته های IP را بدون کاهش عملکرد زمانی که همه پورت ها در حداکثر بار هستند، انتقال دهند. علاوه بر این، اگر بخواهیم از کپسوله‌سازی پیچیده‌تر (GRE، MPLS) استفاده کنیم، بعید است که چنین سوئیچ‌هایی (حداقل مدل‌های ارزان قیمت) مناسب ما باشند، زیرا معماری آنها از پروتکل‌های مربوطه پشتیبانی نمی‌کند و در بهترین حالت، چنین کپسول‌سازی در هزینه پردازنده مرکزی بهره وری کم. بنابراین برای حل چنین مشکلاتی می توان به عنوان مثال روترهایی را در نظر گرفت که معماری آنها مبتنی بر یک پردازنده مرکزی با کارایی بالا است و بیشتر به نرم افزار بستگی دارد تا اجرای سخت افزاری. در این مورد، با هزینه حداکثر توان، مجموعه عظیمی از پروتکل‌ها و فناوری‌های پشتیبانی شده را دریافت می‌کنیم که توسط سوئیچ‌هایی در رده قیمتی مشابه پشتیبانی نمی‌شوند.

عملکرد کلی تجهیزات

در اسناد تجهیزات خود، سازندگان اغلب دو مقدار حداکثر توان را نشان می‌دهند: یکی بر حسب بسته در ثانیه، دیگری بر حسب بیت در ثانیه. این به این دلیل است که بیشتر عملکرد تجهیزات شبکه معمولاً صرف پردازش هدر بسته می شود. به طور کلی، تجهیزات باید بسته را دریافت کنند، یک مسیر سوئیچینگ مناسب برای آن پیدا کنند، یک هدر جدید (در صورت لزوم) ایجاد کنند و آن را بیشتر ارسال کنند. بدیهی است که در این مورد، حجم داده ارسال شده در واحد زمان نیست که نقش دارد، بلکه تعداد بسته ها است.

اگر دو جریان ارسال شده با سرعت یکسان، اما با اندازه بسته های مختلف را مقایسه کنید، جریان با اندازه بسته کوچکتر به کارایی بیشتری برای انتقال نیاز دارد. این واقعیتاگر قرار است شبکه مورد استفاده قرار گیرد، باید در نظر گرفته شود، برای مثال، تعداد زیادیجریان های تلفن IP - حداکثر توان عملیاتی در بیت در ثانیه در اینجا بسیار کمتر از آنچه اعلام شده است خواهد بود.

واضح است که با ترافیک مختلط و حتی با در نظر گرفتن خدمات اضافی (NAT، VPN)، همانطور که در اکثر موارد اتفاق می افتد، محاسبه بار روی منابع تجهیزات بسیار دشوار است. اغلب سازندگان تجهیزات یا شرکای آنها آزمایش بار را انجام می دهند مدل های مختلفتحت شرایط مختلف و نتایج به صورت اینترنتی در اینترنت منتشر می شود جداول مقایسه ای. آشنایی با این نتایج کار انتخاب را بسیار ساده می کند مدل مناسب.

مشکلات تجهیزات مدولار

اگر تجهیزات شبکه انتخابی ماژولار باشد، علاوه بر پیکربندی انعطاف پذیر و مقیاس پذیری که سازنده وعده داده است، می توانید مشکلات زیادی نیز داشته باشید.

هنگام انتخاب ماژول ها، باید توضیحات آنها را به دقت بخوانید یا با سازنده مشورت کنید. کافی نیست که فقط با نوع رابط ها و تعداد آنها هدایت شوید - همچنین باید با معماری خود ماژول آشنا شوید. برای ماژول های مشابه، غیر معمول نیست که هنگام انتقال ترافیک، برخی قادر به پردازش بسته ها به صورت مستقل باشند، در حالی که دیگران به سادگی بسته ها را برای پردازش بیشتر به ماژول پردازش مرکزی ارسال می کنند (بر این اساس، برای ماژول های خارجی مشابه، قیمت آنها می تواند چندین بار متفاوت باشد. ). در حالت اول، عملکرد کلی تجهیزات و در نتیجه حداکثر توان عملیاتی آن بیشتر از حالت دوم است، زیرا پردازنده مرکزی بخشی از کار خود را به پردازنده های ماژول ها منتقل می کند.

علاوه بر این، تجهیزات ماژولار اغلب دارای معماری مسدود کننده هستند (زمانی که حداکثر توان عملیاتی کمتر از سرعت کل همه پورت ها باشد). این به دلیل ظرفیت محدود اتوبوس داخلی است که ماژول ها از طریق آن ترافیک را با یکدیگر تبادل می کنند. به عنوان مثال، اگر یک سوئیچ ماژولار دارای گذرگاه داخلی 20 گیگابیت در ثانیه باشد، کارت خط اترنت 48 پورت گیگابیتی آن تنها می تواند از 20 پورت در صورت بارگیری کامل استفاده کند. همچنین باید چنین جزئیاتی را در نظر داشته باشید و هنگام انتخاب تجهیزات، اسناد را به دقت مطالعه کنید.

هنگام طراحی شبکه های IP، پهنای باند یک پارامتر کلیدی است که معماری شبکه را به عنوان یک کل تعیین می کند. برای ارزیابی دقیق تر توان عملیاتی، می توانید توصیه های زیر را دنبال کنید:

1. برنامه هایی را که قصد دارید در شبکه استفاده کنید، فناوری هایی که استفاده می کنند و حجم ترافیک ارسالی را مطالعه کنید. از مشاوره توسعه دهندگان و تجربه همکاران برای در نظر گرفتن تمام تفاوت های ظریف این برنامه ها هنگام ساخت شبکه استفاده کنید.
2. عمیقاً در پروتکل های شبکه و فناوری های مورد استفاده توسط این برنامه ها غوطه ور شوید.
3. هنگام انتخاب تجهیزات، اسناد را به دقت بخوانید. برای داشتن انباری از راه حل های آماده، خطوط تولید تولید کنندگان مختلف را بررسی کنید.

در نتیجه، با انتخاب صحیح فناوری ها و تجهیزات، می توانید مطمئن باشید که شبکه به طور کامل نیازهای همه برنامه ها را برآورده می کند و با انعطاف کافی و مقیاس پذیر بودن، برای مدت طولانی دوام می آورد.

1. فرآیند انتقال اطلاعات چیست؟

انتقال اطلاعات- یک فرآیند فیزیکی که از طریق آن اطلاعات در فضا حرکت می کند. ما اطلاعات را روی یک دیسک ضبط کردیم و به اتاق دیگری منتقل کردیم. این فرآیند با وجود اجزای زیر مشخص می شود:

منبع اطلاعات گیرنده اطلاعات حامل اطلاعات رسانه انتقال.

طرح انتقال اطلاعات:

منبع اطلاعات – کانال اطلاع رسانی – گیرنده اطلاعات.

اطلاعات در قالب دنباله ای از سیگنال ها و نمادها ارائه و منتقل می شود. از منبع به گیرنده، پیام از طریق برخی رسانه های مادی منتقل می شود. اگر از ابزارهای فنی ارتباطی در فرآیند انتقال استفاده شود، به آنها کانال های انتقال اطلاعات (کانال های اطلاعات) می گویند. اینها شامل تلفن، رادیو، تلویزیون است. اندام های حسی انسان نقش کانال های اطلاعات بیولوژیکی را بازی می کنند.

فرآیند انتقال اطلاعات از طریق کانال های ارتباطی فنی از طرح زیر پیروی می کند (طبق گفته شانون):

اصطلاح "نویز" به انواع مختلف تداخل اشاره دارد که سیگنال ارسالی را مخدوش می کند و منجر به از دست دادن اطلاعات می شود. چنین تداخلی، اول از همه، به دلایل فنی ایجاد می شود: کیفیت ضعیف خطوط ارتباطی، ناامنی جریان های مختلف اطلاعاتی که از طریق کانال های مشابه از یکدیگر منتقل می شوند. برای محافظت در برابر نویز از روش های مختلفی استفاده می شود، به عنوان مثال استفاده از انواع فیلترها که سیگنال مفید را از نویز جدا می کند.

کلود شانون تئوری کدگذاری خاصی را ایجاد کرد که روش هایی را برای مقابله با نویز ارائه می دهد. یکی از ایده های مهم این نظریه این است که کد ارسال شده از طریق خط ارتباطی باید اضافی باشد. به همین دلیل، از دست دادن بخشی از اطلاعات در حین انتقال قابل جبران است. با این حال، افزونگی نباید خیلی زیاد باشد. این امر منجر به تاخیر و افزایش هزینه های ارتباطی می شود.

2. طرح کلی انتقال اطلاعات

3. کانال های ارتباطی که می شناسید را فهرست کنید

کانال ارتباطی (کانال انگلیسی، خط داده) - سیستمی از ابزارهای فنی و رسانه انتشار سیگنال برای انتقال پیام ها (نه تنها داده ها) از منبع به گیرنده (و بالعکس). یک کانال ارتباطی که به معنای محدود درک می شود (مسیر ارتباطی)، تنها رسانه فیزیکی انتشار سیگنال، به عنوان مثال، یک خط ارتباط فیزیکی را نشان می دهد.

بر اساس نوع رسانه توزیع، کانال های ارتباطی به دو دسته تقسیم می شوند:

سیمی؛ آکوستیک؛ نوری؛ مادون قرمز؛ کانال های رادیویی

4. مخابرات و مخابرات کامپیوتری چیست؟

مخابرات(به یونانی tele - به دور، دور و لات. communicatio - ارتباط) انتقال و دریافت هرگونه اطلاعات (صدا، تصویر، داده، متن) از راه دور از طریق سیستم های مختلف الکترومغناطیسی (کانال های کابلی و فیبر نوری، کانال های رادیویی) است. و سایر ارتباطات کانال های سیمی و بی سیم).

شبکه مخابراتسیستمی از ابزارهای فنی است که از طریق آن ارتباطات از راه دور انجام می شود.

شبکه های مخابراتی عبارتند از:

1. شبکه های کامپیوتری (برای انتقال داده ها)

2. شبکه های تلفن (انتقال اطلاعات صوتی)

3. شبکه های رادیویی (انتقال اطلاعات صوتی - خدمات پخش)

4. شبکه های تلویزیونی (خدمات پخش صدا و تصویر)

مخابرات رایانه ای مخابراتی است که دستگاه پایانه آن رایانه است.

انتقال اطلاعات از رایانه به رایانه را ارتباط همزمان می گویند و از طریق یک رایانه میانی که اجازه می دهد پیام ها بر اساس درخواست کاربر جمع آوری و به رایانه های شخصی منتقل شوند، ناهمزمان هستند.

ارتباطات کامپیوتری در حال ورود به آموزش است. در آموزش عالی از آنها برای هماهنگی استفاده می شود تحقیقات علمی، تبادل سریع اطلاعات بین شرکت کنندگان پروژه، آموزش از راه دور، مشاوره. در سیستم آموزشی مدرسه - برای افزایش کارایی فعالیت‌های مستقل دانش‌آموزان مرتبط با انواع مختلف کار خلاق، از جمله فعالیت‌های آموزشی، مبتنی بر استفاده گسترده از روش‌های تحقیق، دسترسی آزاد به پایگاه‌های اطلاعاتی و تبادل اطلاعات با شرکا در هر دو حوزه. کشور و خارج از کشور

5. پهنای باند کانال انتقال اطلاعات چقدر است؟

پهنای باند- مشخصه متریک، نسبت را نشان می دهد حداکثر تعداد واحدهای عبوری (اطلاعات، اشیاء، حجم ) در واحد زمان از طریق یک کانال، سیستم، گره.

در علوم کامپیوتر، تعریف پهنای باند معمولاً برای یک کانال ارتباطی اعمال می شود و با حداکثر مقدار اطلاعات ارسال شده/دریافت شده در واحد زمان تعیین می شود.

پهنای باند یکی از مهمترین فاکتورها از دیدگاه کاربر است. بر اساس مقدار داده ای که شبکه می تواند در حد مجاز، در واحد زمان از یک دستگاه متصل به آن به دستگاه دیگر منتقل کند، تخمین زده می شود.

سرعت انتقال اطلاعات تا حد زیادی به سرعت ایجاد آن (عملکرد منبع)، روش های رمزگذاری و رمزگشایی بستگی دارد. بالاترین سرعت ممکن انتقال اطلاعات در یک کانال معین را توان عملیاتی آن می نامند. ظرفیت کانال، طبق تعریف، است

نرخ انتقال اطلاعات هنگام استفاده از منبع، رمزگذار و رمزگشای "بهترین" (بهینه) برای یک کانال معین، بنابراین فقط کانال را مشخص می کند.

5. ظرفیت کانال های انتقال اطلاعات در چه واحدهایی سنجیده می شود؟

می توان در واحدهای مختلف، گاهی اوقات بسیار تخصصی اندازه گیری کرد - قطعات، بیت در ثانیه، تن، متر مکعب و غیره

6. طبقه بندی کانال های ارتباطی کامپیوتری (با روش کدگذاری، روش ارتباطی، روش انتقال سیگنال)

شبکه های پخش؛ شبکه هایی با انتقال از گره به گره.

7. مشخصات کانال های کابلی برای انتقال اطلاعات (کابل کواکسیال، جفت پیچ خورده، کابل تلفن، کابل فیبر نوری)

سیمی - خطوط ارتباطی تلفن، تلگراف (هوایی)؛ کابل - جفت پیچ خورده مسی، کواکسیال، فیبر نوری؛

و همچنین بر اساس تابش الکترومغناطیسی:

کانال های رادیویی ارتباطات زمینی و ماهواره ای؛ بر اساس اشعه مادون قرمز

کابل های مبتنی بر جفت سیم های مسی پیچ خورده (پیچ خورده)؛ کابل های کواکسیال (هسته مرکزی و نوار مسی)؛ کابل های فیبر نوری

کابل های جفت پیچ خورده

کابل های مبتنی بر جفت پیچ خورده برای انتقال داده های دیجیتال استفاده می شود و به طور گسترده در شبکه های کامپیوتری استفاده می شود. همچنین می توان از آنها برای انتقال سیگنال های آنالوگ استفاده کرد. چرخاندن سیم ها تأثیر تداخل خارجی بر سیگنال های مفید را کاهش می دهد و ارتعاشات الکترومغناطیسی تابشی به فضای خارجی را کاهش می دهد. محافظ هزینه کابل را افزایش می دهد، نصب را پیچیده می کند و به زمین با کیفیت بالا نیاز دارد. در شکل یک طرح معمولی UTP بر اساس دو جفت پیچ خورده ارائه شده است.

برنج. طراحی کابل با جفت پیچ خورده محافظت نشده.

بسته به وجود محافظ - یک نوار مسی با زمین الکتریکی یا فویل آلومینیومی در اطراف جفت‌های پیچ خورده، انواع کابل‌ها بر اساس جفت‌های پیچ خورده تعیین می‌شوند:

جفت پیچ خورده محافظت نشده UTP (جفت پیچ خورده بدون محافظ) - وجود ندارد صفحه نمایش محافظاطراف یک جفت؛

جفت پیچ خورده فویل FTP (Foiled twisted pair) - یک سپر خارجی معمولی به شکل فویل وجود دارد.

جفت پیچ خورده محافظت شده STP (جفت پیچ خورده محافظ) - یک صفحه محافظ برای هر جفت و یک صفحه نمایش خارجی مشترک به شکل مش وجود دارد.

جفت پیچ خورده محافظ فویل S/FTP (جفت پیچ خورده با فویل صفحه دار) - یک صفحه محافظ برای هر جفت در نوار فویل و یک صفحه بیرونی ساخته شده از نوار مسی وجود دارد.

جفت پیچ خورده محافظ محافظت نشده SF/UTP (جفت پیچ خورده بدون محافظ صفحه دار) - سپر خارجی دوتایی ساخته شده از نوار مسی و فویل، هر جفت پیچ خورده بدون محافظ.

1.5.2.2. کابل کواکسیال

هدف از کابل کواکسیال انتقال سیگنال در زمینه های مختلف فناوری است: سیستم های ارتباطی. شبکه های پخش؛ شبکه های کامپیوتری؛ سیستم های آنتن فیدر تجهیزات ارتباطی و غیره این نوع کابل دارای طراحی نامتقارن بوده و از یک هسته مسی داخلی و بافته تشکیل شده است که توسط یک لایه عایق از هسته جدا شده است.

یک طراحی کابل کواکسیال معمولی در شکل 1.22 نشان داده شده است.

برنج. 1.22. طراحی کابل کواکسیال معمولی

به لطف قیطان محافظ فلزی، ایمنی بالای سر و صدا دارد. مزیت اصلی کواکس نسبت به جفت پیچ خورده پهنای باند وسیع آن است که نرخ انتقال داده بالقوه بالاتری تا 500 مگابیت بر ثانیه را در مقایسه با کابل های جفت تابیده ارائه می دهد. علاوه بر این، کواکسیال فواصل انتقال سیگنال مجاز را به میزان قابل توجهی فراهم می کند (تا یک کیلومتر)، اتصال مکانیکی به آن برای استراق سمع غیرمجاز شبکه دشوارتر است، و همچنین به طور قابل توجهی آلودگی کمتری دارد. محیط زیست تابش الکترومغناطیسی. با این حال، نصب و تعمیر کابل کواکسیال دشوارتر از کابل جفت پیچ خورده است و هزینه آن بیشتر است.

از فرستنده های LED معمولی استفاده می کند که باعث کاهش هزینه و افزایش طول عمر در مقایسه با کابل تک حالته می شود. در شکل 1.24. ویژگی تضعیف سیگنال در فیبر نوری داده شده است. در مقایسه با انواع دیگر کابل های مورد استفاده برای خطوط ارتباطی، این نوع کابل دارای مقادیر تضعیف سیگنال به میزان قابل توجهی کمتری است که معمولاً بین 0.2 تا 5 دسی بل در هر 1000 متر طول متغیر است. فیبر نوری چند حالته با پنجره های شفافیت میرایی در محدوده طول موج 380-850، 850-1310 (nm) و فیبر تک حالته، به ترتیب، 850-1310، 1310-1550 (nm) مشخص می شود.

شکل 1.24. پنجره های شفاف فیبر نوری

مزایای ارتباط فیبر نوری:

پهنای باند وسیع

فوق العاده شرطی شده فرکانس بالاارتعاش حامل هنگام استفاده از فناوری چندگانه سازی طیفی کانال های ارتباطی با استفاده از موج

در سال 2009، سیگنال‌های 155 کانال ارتباطی با سرعت انتقال 100 گیگابیت بر ثانیه در فاصله 7000 کیلومتری ارسال شدند. بنابراین، کل نرخ انتقال داده از طریق فیبر نوری 15.5 ترابیت بر ثانیه بود. (ترا = 1000 گیگا);

تضعیف کم سیگنال نور در فیبر.

به شما امکان می دهد خطوط ارتباطی فیبر نوری با طول طولانی بدون تقویت سیگنال میانی بسازید.

سطح نویز کم در کابل فیبر نوری.

به شما امکان می دهد با انتقال مدولاسیون های مختلف سیگنال ها با افزونگی کد کم، پهنای باند را افزایش دهید.

ایمنی بالای سر و صدا و محافظت در برابر دسترسی غیرمجاز.

محافظت مطلق از فیبر نوری را در برابر تداخل الکتریکی، تداخل و عدم وجود کامل تشعشع در طول انجام می دهد محیط خارجی. این با ماهیت ارتعاش نور توضیح داده می شود، که با میدان های الکترومغناطیسی سایر محدوده های فرکانس، مانند خود فیبر نوری، که یک دی الکتریک است، برهمکنش نمی کند. با بهره‌برداری از تعدادی از ویژگی‌های انتشار نور در فیبر نوری، سیستم‌های نظارت بر یکپارچگی پیوند نوری می‌توانند فوراً یک پیوند آسیب‌دیده را خاموش کرده و زنگ خطر را به صدا در آورند. چنین سیستم هایی به ویژه هنگام ایجاد خطوط ارتباطی در دولت، بانکداری و برخی خدمات ویژه دیگر که الزامات حفاظت از داده ها را افزایش داده اند، ضروری هستند.

عدم نیاز به جداسازی گالوانیکی گره های شبکه.

شبکه‌های فیبر نوری اساساً نمی‌توانند حلقه‌های زمین الکتریکی داشته باشند، که زمانی رخ می‌دهد که دو دستگاه شبکه در نقاط مختلف ساختمان اتصالات زمینی داشته باشند.

 ایمنی انفجار و آتش سوزی بالا، مقاومت در برابر محیط های تهاجمی.

به دلیل عدم وجود امکان جرقه، فیبر نوری امنیت شبکه را در پالایشگاه های شیمیایی و نفت در هنگام سرویس فرآیندهای تکنولوژیکی پرخطر افزایش می دهد.

 وزن سبک، حجم، مقرون به صرفه بودن کابل فیبر نوری.

این الیاف بر پایه کوارتز (دی اکسید سیلیکون) است که یک ماده ارزان قیمت در دسترس است. در حال حاضر، هزینه فیبر نسبت به یک جفت مس 2:5 است. هزینه خود کابل فیبر نوری به طور مداوم در حال کاهش است، اما استفاده از گیرنده‌ها و فرستنده‌های نوری ویژه (مودم‌های فیبر نوری) که سیگنال‌های نور را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند و بالعکس، هزینه کل شبکه را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد.

 عمر طولانی.

عمر مفید فیبر نوری حداقل 25 سال است. کابل فیبر نوری نیز دارای معایبی است. یکی از اصلی ترین آنها پیچیدگی بالای نصب است. هنگام اتصال انتهای کابل، لازم است از دقت بالای سطح مقطع فایبرگلاس، صیقل دادن بعدی برش و تراز کردن فایبرگلاس هنگام نصب در کانکتور اطمینان حاصل شود. نصب کانکتورها با جوش دادن اتصال یا با چسب زدن با استفاده از ژل مخصوصی که دارای ضریب شکست نوری مشابه فایبرگلاس است انجام می شود. در هر صورت این امر مستلزم پرسنل مجرب و ابزارهای ویژه است. علاوه بر این، کابل فیبر نوری نسبت به کابل برق از دوام و انعطاف کمتری برخوردار است و به تنش مکانیکی حساس است. همچنین به تشعشعات یونیزان حساس است که باعث کاهش شفافیت فیبر شیشه ای می شود، یعنی تضعیف سیگنال در کابل را افزایش می دهد. تغییرات ناگهانی دما می تواند باعث ترک خوردن فایبرگلاس شود. برای کاهش تأثیر این عوامل، انواع مختلفی دارد راه حل های سازنده، که بر هزینه کابل تأثیر می گذارد.

با در نظر گرفتن خواص منحصر به فرد فیبر نوری، ارتباطات راه دور مبتنی بر آن به طور فزاینده ای در تمام زمینه های فناوری مورد استفاده قرار می گیرد. اینها شبکه های کامپیوتری، شهری، منطقه ای، فدرال، و همچنین شبکه های ارتباطی اولیه بین قاره ای، و بسیاری موارد دیگر با استفاده از کانال های ارتباطی فیبر نوری، اجرا می شوند: تلویزیون کابلی، نظارت تصویری از راه دور، کنفرانس های ویدئویی و پخش ویدئویی، تله متری و. سایر سیستم های اطلاعاتی

8. ویژگی های کانال های انتقال اطلاعات بی سیم (ماهواره،

کانال های رادیویی، Wi-Fi، بلوتوث)

فناوری های بی سیم- زیر کلاس فناوری اطلاعات، برای انتقال اطلاعات در فاصله بین دو یا چند نقطه، بدون نیاز به اتصال آنها توسط سیم، خدمت می کنند. می تواند برای انتقال اطلاعات استفاده شودتابش مادون قرمز، امواج رادیویی، تابش نوری یا لیزری

در حال حاضر، بسیاری از فناوری‌های بی‌سیم وجود دارند که معمولاً برای کاربران با نام‌های بازاریابی خود، مانند Wi-Fi، WiMAX، Bluetooth شناخته می‌شوند. هر فناوری دارای ویژگی های خاصی است که دامنه کاربرد آن را تعیین می کند.

رویکردهای مختلفی برای طبقه بندی فناوری های بی سیم وجود دارد.

بر اساس محدوده:

o شبکه های شخصی بی سیم ( WPAN - شبکه های شخصی بی سیم). نمونه‌هایی از فناوری‌ها بلوتوث هستند.

o بی سیم شبکه های محلی ( WLAN - شبکه های محلی بی سیم).

نمونه‌هایی از فناوری‌ها Wi-Fi هستند.

o شبکه های بی سیم در مقیاس شهر ( WMAN - شبکه های شهری بی سیم). نمونه هایی از فناوری ها وایمکس هستند.

o شبکه های گسترده بی سیم ( WWAN - شبکه گسترده بی سیم).

نمونه هایی از فناوری ها عبارتند از CSD، GPRS، EDGE، EV-DO، HSPA.

بر اساس توپولوژی:

o "نقطه به نقطه".

o نقطه به چند نقطه.

بر اساس حوزه کاربرد:

o شبکه های بی سیم شرکتی (بخشی) - ایجاد شده توسط شرکت ها برای نیازهای خود.

o شبکه های بی سیم اپراتور - ایجاد شده توسط اپراتورهای مخابراتی برای ارائه خدمات با هزینه.

یک راه کوتاه اما مختصر برای طبقه بندی می تواند نمایش همزمان دو ویژگی مهم فناوری های بی سیم در دو محور باشد: حداکثر سرعت انتقال اطلاعات و حداکثر فاصله.

وظایف وظیفه 1. در 10 ثانیه، 500 بایت اطلاعات از طریق کانال ارتباطی منتقل می شود. با چه چیزی برابر است

ظرفیت کانال؟ (500/10=50 بایت/ثانیه=400 بیت/ثانیه)

وظیفه 2. چه مقدار اطلاعات را می توان از طریق یک کانال با پهنای باند 10 کیلوبیت بر ثانیه در 1 دقیقه منتقل کرد؟ (10 kbit/s*60 s = 600 kbit)

مشکل 3. متوسط ​​سرعت انتقال اطلاعات با استفاده از مودم 36864 bps است. چند ثانیه طول می کشد تا مودم 4 صفحه متن را در کدگذاری KOI-8 ارسال کند، با این فرض که هر صفحه دارای میانگین 2304 کاراکتر است.

راه حل: تعداد کاراکترهای متن: 2304*4 = 9216 کاراکتر.

در رمزگذاری KOI-8، هر کاراکتر توسط یک بایت کدگذاری می شود، سپس حجم اطلاعات متن 9216 * 8 = 73728 بیت است.

زمان = حجم / سرعت. 73728: 36864 = 2 ثانیه

پهنای باند

پهنای باند- یک مشخصه متریک که نسبت حداکثر تعداد واحدهای عبوری (اطلاعات، اشیاء، حجم) را در واحد زمان از طریق یک کانال، سیستم، گره نشان می دهد.

مورد استفاده در زمینه های مختلف:

• در علوم ارتباطات و کامپیوتر، P.S حداکثر مقدار قابل دستیابی اطلاعات است.
• در حمل و نقل PS - تعداد واحدهای حمل و نقل؛
• در مهندسی مکانیک - حجم هوای عبوری (روغن، گریس).

می توان آن را در واحدهای مختلف، گاهی اوقات بسیار تخصصی اندازه گیری کرد - قطعه، بیت در ثانیه، تن، متر مکعب و غیره.

در علوم کامپیوتر، تعریف توان عملیاتی معمولاً برای یک کانال ارتباطی اعمال می شود و به عنوان حداکثر مقدار اطلاعات ارسال شده یا دریافت شده در واحد زمان تعریف می شود.
پهنای باند یکی از مهمترین فاکتورها از دیدگاه کاربر است. بر اساس مقدار داده ای که شبکه می تواند در حد مجاز، در واحد زمان از یک دستگاه متصل به آن به دستگاه دیگر منتقل کند، تخمین زده می شود.

ظرفیت کانال

بالاترین سرعت ممکن انتقال اطلاعات در یک کانال معین را توان عملیاتی آن می نامند. ظرفیت کانال سرعت انتقال اطلاعات هنگام استفاده از "بهترین" (بهینه) منبع، رمزگذار و رمزگشا برای یک کانال مشخص است، بنابراین فقط کانال را مشخص می کند.

خروجی یک کانال گسسته (دیجیتال) بدون تداخل

C = log(m) بیت/نماد

که در آن m پایه کد سیگنال استفاده شده در کانال است. سرعت انتقال اطلاعات در یک کانال مجزا بدون نویز (کانال ایده آل) برابر با ظرفیت آن است که علائم موجود در کانال مستقل باشند و همه m نمادهای الفبا به یک اندازه محتمل باشند (به طور مساوی استفاده می شود).

پهنای باند شبکه عصبی

توان عملیاتی یک شبکه عصبی میانگین حسابی بین حجم اطلاعات پردازش شده و ایجاد شده توسط شبکه عصبی در واحد زمان است.

همچنین ببینید

• لیست ظرفیت های رابط داده

بنیاد ویکی مدیا

• 2010.
• گاریف، موسی گایسینویچ

نماد مادر خدا Borkolabovskaya

پهنای باندببینید «پهنای باند» در فرهنگ‌های دیگر چیست: - جریان آب از طریق اتصالات زهکشی زمانی که قیف خروجی غرق نشده باشد. منبع: GOST 23289 94: اتصالات زهکشی بهداشتی.مشخصات سند اصلی ...

پهنای باندفرهنگ لغت - کتاب مرجع شرایط اسناد هنجاری و فنی - مقدار کل فرآورده های نفتی قابل پمپاژ از طریق خط لوله (از طریق ترمینال) در واحد زمان. ظرفیت ذخیره سازی یک مخزن (مزرعه مخزن) کل مقدار فرآورده های نفتی قابل ذخیره سازی در... ...

فرهنگ لغت مالیتوان عملیاتی - جریان وزنی محیط کار از طریق شیر. [GOST R 12.2.085 2002] توان عملیاتی KV نرخ جریان مایع (m3/h)، با چگالی برابر با 1000 کیلوگرم بر متر مکعب، با افت فشار 1 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع از بدنه تنظیمی عبور می‌کند. جاری......

راهنمای مترجم فنیپهنای باند - حداکثر مقدار اطلاعات قابل پردازش در واحد زمان، اندازه گیری شده بر حسب بیت/ثانیه...

فرهنگ لغت مالیفرهنگ لغت روانشناسی - بهره وری، قدرت، تاثیر، ظرفیت فرهنگ لغت مترادف روسی ...

پهنای باندفرهنگ لغت مترادف ها - - مکانیسم خدمات را ببینید...

فرهنگ لغت مالیفرهنگ لغت اقتصادی-ریاضی - دسته بندی ویژگی های ارگونومیک خاص بودن حداکثر مقدار اطلاعاتی که می توان در واحد زمان پردازش کرد که بر حسب بیت/ثانیه اندازه گیری می شود. فرهنگ لغت روانشناسی. آنها کونداکوف. 2000 ...

فرهنگ لغت مالی- حداکثر تعداد وسایل نقلیه ای که می توانند در یک بخش معین از جاده در یک زمان خاص تردد کنند ... فرهنگ لغت جغرافیا

توان عملیاتی- (1) جاده ها بیشترین تعداد واحدهای حمل و نقل زمینی (میلیون جفت قطار) که یک جاده معین می تواند در واحد زمان (ساعت، روز) حمل کند. (2) ص. کانال ارتباطی حداکثر سرعت انتقال بدون خطا (نگاه کنید به) در یک کانال مشخص... ... دایره المعارف بزرگ پلی تکنیک

توان عملیاتی- بالاترین سرعت انتقال داده تجهیزاتی که با حفظ سرعت نمونه برداری و تبدیل دیجیتال آنالوگ، اطلاعات بدون اتلاف وارد دستگاه ذخیره سازی می شود. برای دستگاه هایی با معماری گذرگاه موازی، توان عملیاتی... ... فرهنگ لغت مفاهیم و اصطلاحات تدوین شده در اسناد نظارتی قانون روسیه