Основные коммуникации и приспособления для. Оборудование коммуникационных сетей

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Обмен данными требуется для различных целей: передачи файлов совместного использования периферийных устройств например принтеров доступа к разнообразным информационным услугам Интернета и частных сетей приема и передачи факсимильных сообщений посылки сообщений на пейджеры и мобильные телефоны установление голосовой связи IPтелефония видеосвязи и даже совместных игр по сети. СОМпорт Последовательный интерфейс для передачи данных в одном направлении использует одну сигнальную линию по которой информационные биты передаются друг за...

Лекция 13. Коммуникационные устройства

Вопросы:

Проводные интерфейсы связи.

Модемы.

Литература: 1. Гук. М. Аппаратные средства IBM PC . Питер, 2005, с. 6 08-660.

Коммуникационные устройства ПК предназначены для организации обмена данными между компьютерами, компьютером и удаленным устройством ввода вывода, а также для включения компьютера в локальную или глобальную сеть. Обмен данными требуется для различных целей: передачи файлов, совместного использования периферийных устройств (например, принтеров), доступа к разнообразным информационным услугам Интернета и частных сетей, приема и передачи факсимильных сообщений, посылки сообщений на пейджеры и мобильные телефоны, установление голосовой связи (IP -телефония), видеосвязи и даже совместных игр по сети. Современные технологии, используемые для этих целей, ориентированные именно на коммуникации: СОМ-порт, беспроводные интерфейсы, модемы, адаптеры локальных сетей. Связь между компьютерами, правда, с рядом ограничений, может быть установлена и другими средствами: через LPT -порты, последовательные шины FireWire и USB .

1. Проводные интерфейсы связи.

1.1. СОМ-порт

Последовательный интерфейс для передачи данных в одном направлении использует одну сигнальную линию, по которой информационные биты передаются друг за другом — последовательно. Английские названия интерфейса и порта — Serial Interface и Serial Port . Последовательная передача позволяет сократить количество сигнальных линий и добиться улучшения связи на больших расстояниях.

Начиная с первых моделей, в PC имеется последовательный интерфейс - СОМ-порт (Communications Port — коммуникационный порт). Этот порт обеспечивает асинхронный обмен по стандарту RS -232 C . Синхронный обмен в PC поддерживают лишь специальные адаптеры, например SDLC или V .35. СОМ-порты реализуются на микросхемах универсальных асинхронных приемопередатчиков (UART ), совместимых с семейством 18250/16450/16550. Они занимают в пространстве ввода-вывода по 8 смежных 8-битных регистров и могут располагаться по стандартным базовым адресам:

3F8h (COM1), 2F8h (COM2), 3E8h (COM3), 2E8h (COM4).

Порты могут вырабатывать аппаратные прерывания IRQ 4 (обычно используются для СОМ1 и COM3) и IRQ 3 (для COM2 и COM4). С внешней стороны порты имеют линии последовательных данных передачи и приема, а также набор сигналов управления и состояния, соответствующий стандарту RS -232 C . СОМ-порты имеют внешние разъемы-вилки DB 25 P или DB 9 P , выведенные на заднюю панель компьютера. Характерной особенностью интерфейса является применение не ТТЛ-сигналов — все внешние сигналы порта дву-полярные. Гальваническая развязка отсутствует — схемная земля подключаемого устройства соединяется со схемной землей компьютера. Скорость передачи может достигать 115,2 Кбит/сек.

Название порта указывает на его основное назначение — подключение коммуникационного оборудования (например, модема) для связи с другими компьютерами, сетями и периферийными устройствами. К порту могут непосредственно подключаться и периферийные устройства с последовательным интерфейсом: принтеры, плоттеры, терминалы и др. СОМ-порт широко используется для подключения мыши, а также организации непосредственной связи двух компьютеров. К СОМ-порту подключают и электронные ключи.

В настоящее время устройства, которые традиционно используют СОМ-порт, рекомендуется переводить на последовательные шины USB и Fire Wire .

1.2. Интерфейс RS -232 C

Протокол RS -232 C

Стандарт RS -232 C описывает несимметричные передатчики и приемники — сигнал передается относительно общего провода — схемной земли (симметричные дифференциальные сигналы используются в других интерфейсах — например, RS -422). Интерфейс не обеспечивает гальванической развязки устройств. Логической единице соответствует напряжение на входе приемника в диапазоне -12...-3 В. Логическому нулю соответствует диапазон +3...+12 В. Диапазон -3...+3 В — зона нечувствительности, обусловливающая гистерезис приемника: состояние линии будет считаться измененным только после пересечения порога. Уровни сигналов на выходах передатчиков должны быть в диапазонах -12...-5 В и +5...+12 В для представления единицы и нуля соответственно.

Логический 0

Логическая 1 0 U вх

12В +3 В +12В

Рис 13.1. Уровни напряжения и логический сигнал

Интерфейс предполагает наличие защитного заземления для соединяемых устройств, если они оба питаются от сети переменного тока и имеют сетевые фильтры.

Подключение и отключение интерфейсных кабелей устройств с автономным питанием должно производиться при отключенном питании. Иначе разность невыровненных потенциалов устройств в момент коммутации может оказаться приложенной к выходным или входным (что опаснее) цепям интерфейса и вывести из строя микросхемы.

В табл. 13.1 приведено назначение контактов разъемов СОМ-портов (и любой другой аппаратуры передачи данных ). У модемов название цепей и контактов такое же, но роли сигналов (вход-выход) меняются на противоположные.

Таблица 13.1. Разъемы и сигналы интерфейса RS -232 C

1 Ленточный кабель 8-битных мультикарт.

2 Ленточный кабель 16-битных мультикарт и портов на системных платах.

3 Вариант ленточного кабеля портов на системных платах.

4 Широкий ленточный кабель к 25-контактному разъему.

Подмножество сигналов RS -232 C , относящихся к асинхронному режиму, рассмотрим с точки зрения СОМ-порта PC . Для удобства будем пользоваться мнемоникой названий, принятой в описаниях СОМ-портов и большинства устройств (она отличается от безликих обозначений RS -232 и V .24). Назначение сигналов интерфейса приведено в табл. 10.2.

Таблица 13.2. Назначение сигналов интерфейса RS -232 C

Нормальная последовательность управляющих сигналов для случая подключения модема к СОМ-порту приведена на рис. 13.1. Напомним, что положительному уровню соответствует логическое состояние «выключено», а отрицательному — включено.

Рис.13.1.Последовательность управляющих сигналов интерфейса RS -232 C

1. Установкой сигнала DTR компьютер указывает на желание использовать модем.
2. Установкой сигнала DSR модем сигнализирует о своей готовности к установлению соединения.
3. Сигналом RTS компьютер запрашивает разрешение на передачу и заявляет о своей готовности принимать данные от модема.
4. Сигналом CTS модем уведомляет о своей готовности к приему данных от компьютера и передаче их в линию.
5. Снятием сигнала CTS модем сигнализирует о невозможности дальнейшего приема (например, буфер заполнен) — компьютер должен приостановить передачу данных.
6. Восстановлением сигнала CTS модем разрешает компьютеру продолжить передачу (в буфере появилось место).
7. Снятие сигнала RTS может означать как заполнение буфера компьютера (модем должен приостановить передачу данных в компьютер), так и отсутствие данных для передачи в модем. Обычно в этом случае модем прекращает пересылку данных в компьютер.
8. Модем подтверждает снятие сигнала RTS сбросом сигнала CTS .
9. Компьютер повторно устанавливает сигнала RTS для возобновления передачи.
10. Модем подтверждает готовность к этим действиям.
11. Компьютер указывает на завершение обмена.
12. Модем отвечает подтверждением.
13. Компьютер снимает сигнала DTR , что обычно является сигналом на разрыв соединения («повесить трубку»).
14. Модем сбросом сигнала DSR сообщает о разрыве соединения.

старт-бит, стоп-бит, гарантирующий паузу между посылками (рис. 13.2). Старт-бит следующего байта посылается в любой момент после стоп-бита, то есть между передачами возможны паузы произвольной длительности. Старт-бит, имеющий всегда строго определенное значение (логический 0), обеспечивает простой механизм синхронизации приемника по сигналу от передатчика. Подразумевается, что приемник и передатчик работают на одной скорости обмена.

При асинхронной передаче каждому байту предшествует старт-бит, сигнализирующий приемнику о начале посылки, за которым следуют биты данных и, возможно, бит паритета (четности). Завершает посылку стоп-бит, гарантирующий паузу между посылками (рис. 13.2). Старт-бит следующего байта посылается в любой момент после стоп-бита, то есть между передачами возможны паузы произвольной длительности.

Рис. 13.2. Формат асинхронной передачи

Старт-бит, имеющий всегда строго определенное значение (логический 0), обеспечивает простой механизм синхронизации приемника по сигналу от передатчика. Подразумевается, что приемник и передатчик работают на одной скорости

Формат асинхронной посылки позволяет выявлять возможные ошибки передачи: ложный старт-бит, потерянный стоп-бит, ошибку паритета. Контроль формата позволяет обнаруживать обрыв линии: при этом принимаются логический нуль, который сначала трактуется как старт-бит и нулевые биты данных, потом срабатывает контроль стоп-бита.

Для асинхронного режима принят ряд стандартных скоростей обмена: 50, 75, 110, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19 200, 38 400, 57 600 и 115 200 бит/с. Иногда вместо единицы измерения «бит/с» используют «бод» (baud ), но при рассмотрении двоичных передаваемых сигналов это некорректно.

В бодах принято измерять частоту изменения сигнала состояния линии, а при недвоичном способе кодирования в канале связи скорости передачи бит (бит/с) и изменения сигнала (бод) могут отличаться в несколько раз.

Количество бит данных может составлять 5, 6, 7 или 8 (5- и 6-битные форматы распространены незначительно). Количество стоп-бит может быть 1, 1,5 или 2 («полтора бита» означает только длительность стопового интервала).

Асинхронный режим является байт-ориентированным (символьно-ориентированным) — минимальная пересылаемая единица информации — байт (символ). В отличие от него синхронный режим (не поддерживаемый СОМ-портами) является бит-ориентированным — кадр, пересылаемый по нему, может иметь произвольное количество бит.

1.3. Применение Сом-портов

СОМ-порт широко применяется для подключения различных периферийных и коммуникационных устройств, связи с технологическим оборудованием, объектами управления и наблюдения, программаторами, внутрисхемными эмуляторами и прочими устройствами через протокол RS-232C.

СОМ-порт может функционировать и как двунаправленный интерфейс, у которого имеются

3 программно-управляемых выходных линии и

4 программно-читаемых входных линии с двуполярными сигналами.

Их использование определяется разработчиком. Существует, например, схема однобитного широтно-импульсного преобразователя, позволяющего записывать звуковой сигнал на диск PC, используя входную линию СОМ-порта. Воспроизведение этой записи через обычный динамик PC позволяет передать речь.

Непосредственное подключение устройств

а). Манипулятор мышь.

СОМ-порты чаще всего применяют для подключения манипуляторов (мышь, трекбол). В этом случае порт используется в режиме последовательного ввода. Мышь с последовательным интерфейсом — Serial Mouse — может подключаться к любому исправному порту. Для согласования разъемов порта и мыши возможно применение переходника DB-9S-DB-25P или DB-25S-DB-9P. Для мыши требуется прерывание, для порта С0М1 — IRQ4, для COM2 — IRQ3. То, что для работы мыши порту С0М1 требуется прерывание IRQ4, является особенностью ее драйвера, но для пользователя важен сам факт ограничения. Каждое событие — перемещение мыши или нажатие-отпускание кнопки — кодируется двоичной посылкой по интерфейсу RS-232C. Применяется асинхронная передача; двуполярное питание обеспечивается от управляющих линий интерфейса.

б). Внешний модем.

Для подключения внешних модемов требуется полный (9-проводный) кабель АПД-АКД, схема которого приведена на рис. 13.3. Этот же кабель используется для согласования разъемов (по количеству контактов); возможно применение переходников 9-25, предназначенных для мышей. Для работы коммуникационного ПО обычно нужны прерывания, но здесь есть свобода выбора номера (адреса) порта и линии прерывания. Если предполагается работа на скоростях 9600 бит/с и выше, то СОМ-порт должен быть реализован на микросхеме UART 16550A или совместимой. Возможности работы посредством FIFO-буферов и обмена по каналам DMA зависят от коммуникационного ПО.

в). Связь компьютеров.

Для связи двух компьютеров, удаленных друг от друга на небольшое расстояние, используют и непосредственное соединение их СОМ-портов нуль-модемным кабелем (рис. 13.4). Программы MS-DOS типа Norton Commander и Interlnk позволяют обмениваться файлами со скоростью до 115,2 Кбит/с без применения аппаратных прерываний.

Рис. 13.3. Кабели подключения модемов

Рис 13.4 Нуль-модемный кабель а) – минимальный, б) – полный.

Преобразования последовательных интерфейсов

На физическом уровне последовательный интерфейс имеет различные реализации, различающиеся способом передачи электрических сигналов. Существует ряд международных стандартов, родственных RS-232C . На рис. 13.5 приведены схемы соединения их приемников и передатчиков, а также показаны ограничения на длину линии (L) и максимальную скорость передачи данных (V). Несимметричные линии интерфейсов RS-232C и RS-423A имеют самую низкую защищенность от синфазной помехи. Лучшие параметры имеет двухточечный интерфейс RS-422A и его магистральный (шинный) аналог RS-485 , работающие на симметричных линиях связи. В них для передачи каждого сигнала используются дифференциальные сигналы с отдельной (витой) парой проводов для каждой сигнальной цепи. Поскольку логически эти интерфейсы родственны, возможно применение несложных преобразователей сигналов, обеспечивающих переход от одного интерфейса к другому.

Рис. 13.5. Стандарты последовательных интерфейсов

В вышеперечисленных стандартах сигнал представляется потенциалом. Существуют последовательные интерфейсы, где информативен ток, протекающий по общей цепи передатчик-приемник — «токовая петля» и MIDI

«Токовая петля» является распространенным вариантом последовательного интерфейса. В ней электрическим сигналом является не уровень напряжения относительно общего провода, а ток в двухпроводной линии, соединяющей приемник и передатчик. Логической единице (состоянию «включено») соответствует ток 20 мА, а логическому нулю — отсутствие тока. Такое представление сигналов для вышеописанного формата асинхронной посылки позволяет обнаружить обрыв линии — приемник заметит отсутствие стоп-бита (обрыв линии действует как постоянный логический нуль).

Токовая петля обычно предполагает гальваническую развязку входных цепей приемника от схемы устройства. При этом источником тока в петле является передатчик (этот вариант называют активным передатчиком). Возможно и питание от приемника (активный приемник), при этом выходной ключ передатчика может быть также гальванически развязан с остальной схемой передатчика. Существуют упрощенные варианты без гальванической развязки, но это уже вырожденный случай интерфейса.

Токовая петля с гальванической развязкой позволяет передавать сигналы на расстояния до нескольких километров. Расстояние определяется сопротивлением пары проводов и уровнем помех. Поскольку интерфейс требует пары проводов для каждого сигнала, обычно используют только два сигнала интерфейса. В случае двунаправленного обмена применяются только сигналы передаваемых и принимаемых данных, а управление потоком реализуется программным методом. Если двунаправленный обмен не требуется, занимают одну линию данных, а для управления потоком обратная линия задействуется для сигнала CTS (аппаратный протокол) или встречной линии данных (программный протокол). При надлежащем ПО одной токовой петлей можно обеспечить двунаправленную полудуплексную связь двух устройств. При этом каждый приемник «слышит» как сигналы передатчика на противоположной стороне канала, так и сигналы своего передатчика. Они расцениваются коммуникационными пакетами просто как эхо-сигнал. Поэтому для безошибочного приема передатчики должны работать поочередно.

2. Модемы

Для передачи данных на большие расстояния (в пределах всего мира) издавна используют телефонные сети общего пользования (ТФОП). Однако для непосредственной передачи цифровых данных обычные аналоговые телефонные сети непригодны — требуются модемы на сторонах обоих абонентов.

Модем (модулятор-демодулятор) служит для передачи информации на большие расстояния, недоступные локальным сетям, с использованием выделенных и коммутируемых телефонных линий. Модулятор поступающую от компьютера двоичную информацию преобразует в аналоговые сигналы с частотной и (или) фазовой модуляцией, спектр которых соответствует полосе пропускания обычных голосовых телефонных линий. Демодулятор из этого сигнала извлекает закодированную двоичную информацию и передает ее в принимающий компьютер.

Факс-модем (fax-modem) позволяет передавать и принимать факсимильные изображения, совместимые с обычными факс-машинами. Передача факсов также подразумевает передачу цифровых данных, хотя «цифра» не видна конечным пользователям: факс-машина сканирует изображение, оцифровывает его (1 бит на точку), сжимает данные и через модем передает в телефонную линию. На приемной стороне выполняются обратные преобразования. Факс-модем работает аналогично, только вместо сканирования его программная поддержка принимает графические или текстовые данные от других программ. Принятые факсы оформляются в виде файлов графических форматов, доступных приложениям для дальнейшей обработки или печати.

Современные модемы имеют ряд дополнительных возможностей, расширяющих сферу их применения. Голосовой модем (voice modem) способен преобразовывать звуковой сигнал в цифровой вид, в котором он передается по линии связи. На приемной стороне выполняются обратные преобразования. Аудиосигнал сжимается, например, по методу ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation — адаптивная дифференциальная импульсно-кодовая модуляция, АДИКМ).

Модемы во время сеанса связи могут работать в симплексном, дуплексном или полудуплексном режиме. Для повышения эффективной скорости используются различные методы сжатия информации, реализуемые как самими модемами, так и коммуникационным ПО.

2.1. Конструкции модемов

ИТЛ ДС СОС СП

УСГ К

КУ

УСПК

Рис. 10.7 Структурная схема модема

На рис. 10.7 представлена типовая структурная схема внешнего модема в состав которого входят:

ИТЛ – интерфейс телефонной линии;

ДС – Дифференциальная система разделения вход и выходного сигналов, переход от 2-х проводной к 4-х проводной линии;

СОС – система обработки сигналов ЦАПом и АЦП.

СП – сигнальный процессор кодирования сигнала;

К – контроллер управления СП, обеспечивающий: коррекцию ошибок, сжатие информации, работу с памятью;

УСП – устройство сопряжения с громкоговорителем;

КУ – ключи управления;

УСПК – устройство сопряжения с персональным компьтером.

1 . Интерфейс с телефонной линией - ИТЛ

(Direct Access Arrangement - DAA )

В ГОСТах экс-СССР регламентируется "Стык 1 ТЧ". В США модемы проверяются на соответствие FCC Part 65, Part 15, в Великобритании соответствующий стандарт - BS6305... Телефонные компании всего мира жестко регламентируют требования к оборудованию, подключаемому к каналам.

Обеспечение физического соединения, защита от перенапряжения и радиопомех, набор номера и фиксация телефонных звонков, гальваническая развязка и согласование импеданса - вот далеко не полный перечень функций, поддерживаемых схемой DAA. Перечисленные функции обеспечиваются следующим образом.

1) Соединители RJ11 обеспечивают физическое подключение к коммутируемой телефонной линии и телефонному аппарату. В дешевых изделиях телефон подключается параллельно входу модема, в качественных поддерживается переключение телефон/модем, реализованное на реле.

Хорошим тоном можно считать реализацию режимов многолинейных телефонных систем (Key Telephone System) - RJ12, RJ13 и поддержку работы на четырехпроводных выделенных линиях RJ45, JM8. В таблице 1 приводится назначение контактов этих соединителей.

Таблица 1

2) Входные линии защищаются от перенапряжения варистором, который резко уменьшает свое сопротивление при напряжении 400...500 В. Второй каскад быстродействующей защиты устанавливается во вторичную обмотку трансформатора и реализован на встречновключенных стабилитронах.

3) Защита линии от радиопомех, излучаемых модемом, выполняется на обычных LC фильтрах (1000 pF плюс три витка на феррите).

4) Для коммутируемых линий поддерживаются функции импульсного набора номера, "отбоя" (постоянный ток менее 0.5 мА) и "удержания линии" (постоянный ток более 8 мА).

Наиболее универсальна реализация, в которой набор номера выполняет реле, а постоянный ток протекает через трансформатор.

В новых разработках часто используется схема Electronic Holding Coll Circuit (EHCC). Она имеет низкое сопротивление постоянному току, достаточное для удержания линии, но сохраняет высокий импеданс для переменного тока полезного сигнала. При этом набор номера осуществляет реле или сам узел EHCC с оптронной развязкой управления.

Схема EHCC имеет ограниченое применение на некоторых типах АТС (например, "Квант").

5) Наиболее консервативен узел фиксации телефонных звонков. За последние десять лет он почти не изменился. Высоковольтная емкость, резистор, стабилитрон, светодиод оптронной развязки (с небольшой игрой на номиналах и типах) - вот, пожалуй, и все.

6) Важным требованием к интерфейсу с линией является обеспечение симметричности входа и его гальваническая развязка. Для этого используются трансформаторы. Оптронные развязки сегодня интересны, скорее, как экзотика.

Сами трансформаторы, беспрерывно совершенствуясь, претерпели две волны моды. Сначала использовались обычные - с емкостной развязкой по переменному току. Затем были разработаны модели, не ухудшающие параметров при значительных постоянных токах подмагничивания. При переходе к высоким скоростям все вернулось в начало...

7) Согласование импеданса. Входное и выходное сопротивление модема переменному току (300...3400 Гц) должно быть 600 Ом +-15%.

Качественный трансформатор и точный нагрузочный резистор тому залог. Для уменьшения зависимости импеданса от частоты устанавливают дополнительную емкость параллельно вторичной обмотке трансформатора.

2. Дифференциальная система (HYBRID) - ДС

Цель дифференциальной системы - переход от двухпроводной линии к четырехпроводной схеме аналогового окончания модема. Узел компенсирует проникновение выходного сигнала во входной (ближнее эхо), что повышает реальную чувствительность.

Известно несколько типов "пассивных" реализаций:

• трансформаторная, при которой вторичная обмотка трансформатора имеет среднюю точку, подключаемую через баластный резистор к земле;
• электронные, для схем с однополярным и двухполярным питанием; в этом случае выходной сигнал вычитается из входного на операционном усилителе, а частотная зависимость минимизируется использованием форсирующего каскада.

Больным местом этих схем является зависимость от сопротивления конкретной телефонной линии. Несколько типов модемов имеют аппаратную подстройку, но до конца справиться с зависимостью сопротивления от частоты в пассивных системах не удается.

Активная дифференциальная система используется в дорогих моделях. Необходимый для компенсации сигнал постоянно вычисляется сигнальным процессором. Сформированный дополнительным ЦАП и сглаженный фильтром, он вычитается из входного сигнала, обеспечивая высокое качество компенсации.

Система обработки сигналов СОС.

Гальванически изолированный от внешнего мира трансформатором и разделенный на входной и выходной дифференциальной системой сигнал попадает на "аналоговый фронт", где развертывается борьба за милливольты и децибелы.

Выходной сигнал формируется ЦАП. Для средних скоростей передачи он обычно 10-разрядный, а для высокоскоростных модемов -14...16-разрядный. Частота дискретизации данных от 7.2 до 9.6 кГц. Сглаживающий фильтр, как правило, выполняется на базе интегральной технологии "переключающихся конденсаторов". Он обеспечивает затухание более 32 дБ на частотах свыше 4.6 кГц.

Входной сигнал поступает на полосовой фильтр. Для модемов, соответствующих V.22bis - это 900...1500 Гц или 2100...2700 Гц. Для высокоскоростных полоса может достигать 300...4000 Гц (V.34). "Облагороженный" сигнал усиливается программно управляемой схемой АРУ и измеряется АЦП. Частота дискретизации и разрядность АЦП примерно соответствуют ЦАП.

4. Сигнальный процессор (Digital Signal Processor - DSP) СП

Давно закончились времена, когда "единички" и "нолики" выделялись из помех с помощью аппаратных компараторов. Скорость передачи и ее качество сейчас определяются вычислительными ресурсами, задействованными для обработки сигнала. Их усредненные значения приведены в таблице 2.

ПЗУ DSP выполняется или по масочной технологии на кристалле процессора, или в виде микросхем ОЗУ, в которые программа загружается из ПЗУ контроллера. ОЗУ данных реализуется на процессоре или совмещается с ОЗУ команд.

Таблица 2

5 . Контроллер (Modem controller - MC) - К

Поддержка интерфейса с компьютером, управление DSP, реализация протоколов коррекции ошибок и сжатия информации, управление пользовательским интерфейсом и взаимодействие с энергонезависимой памятью - вот неполный перечень функций контроллера.

Усредненные значения необходимых ресурсов приведены в таблице 3.

Поддержка идеологии "upgrade" привела к постепенному сосредоточению хранения "firmware" DSP и контроллера в одной микросхеме с возможностью ее замены.

Таблица 3

6. Устройство сопряжения с компьютером (Data Interface - DI) УСПД

Внешние модемы взаимодействуют с компьютером по цепям интерфейса RS-232C / V.24. Полный набор цепей позволяет работать как в асинхронном, так и в синхронном режимах. Микросхемы преобразователей уровня 1488, 1489 обеспечивают сопряжение биполярной логики интерфейса с внутренними ТТЛ уровнями.

Внутренние изделия могут работать только в асинхронном режиме, т.к. в их состав входит микросхема асинхронного COM порта - UART(16C450 или 16C550, имеющая встроенный буфер приема). Есть реализации, в которых порт эмулируется контроллером. Достаточно буфера и дешифратора для подключения UART к общей шине компьютера. Джамперы позволяют настроить номер COM порта (COM1...COM4) со стандартным или расширенным номером прерывания.

7. Интерфейсы с пользователем (User Interface)

1) Звук (SPEAKER) – Устройство сопряжения с громкоговорителем - УСГ.

Встроенный в модем динамик озвучивает процессы, происходящие в телефонном канале. В хороших моделях используются магнитоэлектрические динамики с линейной полосой воспроизведения, в более дешевых пьезоэлектрические. Для удобства пользователя громкость звука можно регулировать (узел volume).

Наиболее часто узел звука строится по схеме:

• сигнал снимается после фильтра, но до АРУ;
• громкостью управляет контроллер с помощью микросхемы коммутатора напряжения 4052;
• фильтр вносит предискажение АЧХ для линеаризации характеристик конкретного типа динамика;
• микросхема LM386, запитанная от +5 В, усиливает сигнал;
• для четырехпроводных устройств одновременно воспроизводится как входной, так и выходной сигнал.

2) Панель индикации (INDICATOR). Внутренние модемы не имеют панелей индикации. Во внешних чаще всего используются светодиоды (LED). В относительно дорогих устройствах применяют символьные двухстрочные жидко-кристаллические индикаторы (LCD). Используя панель управления можно отобразить состояние модема, характеристики физической линии, вывести меню для программирования режимов. Использование стандартных (HD44780A00-совместимых) индикаторов не сильно увеличивает себестоимость, но позволяет производителю ощутимо поднять цену.

3) Панель управления (CONTROL KEY).

В большинстве модемов панель сводится к набору джамперов и переключателей (SW), как недоступных без разборки изделия, так и имеющих специальные "окошки", "крышечки", обеспечивающие "защиту от дурака".

В изделиях с LCD кнопочная панель (KEY) сосредоточивает все функции по управлению режимами работы.

8. Питание (POWER)

Встроенные модемы запитываются от компьютера напряжениями +-5

В и лишь в отдельных случаях используют +-12 В.

Внешние модемы массового производства используют внешние адаптеры, преобразующие напряжение первичного питания 220 В во вторичное напряжение 9..12 В. Встроенный стабилизатор формирует:

• основное питание +5 В; обычно использовалось гашение напряжения из +12 В на линейном стабилизаторе, сейчас внедряются импульсные стабилизаторы;
• 5 В для аналоговых цепей;
• +-12 В для интерфейса RS-232C.

В старых разработках применялись однополупериодные схемы выпрямления для получения положительного и отрицательного напряжения. В новых используются двухполупериодные, а отрицательное напряжение формируется за счет разделительных емкостей.

9. Производители

Обзор архитектуры модемов будет не полным, если не коснуться вопроса их производителей. Все фирмы можно условно разделить на три группы.

1) Разработчики "модемного сердца" - набора специализированных БИС (chip set).

Для средних скоростей передачи относительно много фирм ввязались в гонку за призом (хотя и не все его получили): Intel, Rockwell, ATI, EXAR, Sierra Semiconductor, Silicon Sistems, Hayes, Sharp, Cermetek, Texas Instrument, и др.

Для высокоскоростных модемов лидеры обозначились более четко. Это гигант связи и телекоммуникации на американском континенте AT&T и "продукт американской конверсии" Rockwell International. Наличие лидеров ничуть не принижает результатов, достигнутых другими компаниями.

2) Производители, использующие универсальные процессоры, и, как следствие, разрабатывающие свои алгоритмы сигнальной обработки: Motorola Codex, Telebit Corp., U.S. Robotics Inc., ZyXEL, и др. Для реализации протоколов сжатия и коррекции ошибок они, как правило, покупают лицензию фирмы R. Scott Association. Все эти фирмы дополнительно поддерживают свои собственные протоколы физического уровня.

Немного в стороне стоят, так называемые, soft-модемы, программное обеспечение которых загружается из компьютера - красивые по заложенной идее, они пока не получили широкого распространения.

3) Сборщики модемов на основе chip set. Не стоит понимать термин "сборщики" в пренебрежительном тоне. Качество работы во многом определяется тем, насколько хорошо поддерживаются заложенные в chip set возможности, насколько "бесшумно" реализован аналоговый тракт передачи и еще от тысячи других причин. Многие фирмы вносят свои коррекции и реализуют дополнительные функции в программном обеспечении базовых наборов микросхем.

Приведем лишь несколько крупных фирм производителей : AMT International Industries Inc., Archtek America Corp., ATI Tecnologies, AT&T Paradyne, Boca Research Inc., Calpak Corp., Cardinal Technologies Inc., GVC Technologies Inc., Hayes Microcomputer Products Inc., Microcom Inc., MultiTech Systems, Practical Peripherals Inc., Racal-Datacom Inc., Zoom Telephonics Inc.

PAGE 11

В коммуникационном оборудовании выделяют пассивное и активное оборудование. К пассивному оборудованию относят структурированную иерархическую кабельную систему. К активному коммуникационному оборудованию относят множество типов средств, среди них:

Оборудование для локальных компьютерных сетей;

Оборудование глобальных компьютерных сетей – межсетевое оборудование.

Основными компонентами локальных сетей являются (рисунок 7.6):

1. Сетевой сервер, который играет важную роль в управлении ЛВС. Он должен управлять накопителями на жестких дисках и поддерживать коллективные периферийные устройства. Большое значение имеет производительность сервера, при управлении информацией больших объемов и при большом количестве рабочих станций.

2. Рабочие места – автономные компьютерные системы, связанные в сеть и называемые рабочими станциями, автоматизированными рабочими местами и сетевыми станциями. В ЛВС персональный компьютер используется как рабочее место, располагающее своим собственным процессором с собственным внутренним накопителем и устройством ввода-вывода.

3. Сетевые усилители, или коммутаторы, а также концентраторы (хабы) используют для подключения большего количества рабочих станций.

4. Модем может связывать удаленных пользователей.

5. Периферийное оборудование (лазерные устройства печати, графопостроители, устройства факсимильной связи, модемы), подключенное к файловому серверу (или другому серверному устройству), можно использовать с любой рабочей станции.

6. Сетевые адаптеры. Центральный процессор соединяется с периферийным оборудованием специальным устройством. Для подключения одного ПК к другому требуется устройство сопряжения, которое называется сетевым адаптером или сетевым интерфейсом, модулем, картой. Оно вставляется в свободное гнездо материнской платы.

Рисунок 7.6 – Компоненты ЛВС

Межсетевое оборудование может включать следующие устройства:

1. Репитер - устройство согласования физических параметров частей (называемых сегментами) однотипной сети, увеличивающее протяженность тракта передачи информации. Он обеспечивает восстановление межсегментных пакетов, соединение разных сегментов, усиление ослабленного сигнала до необходимого уровня и фильтрацию его от шумов и помех.

2. Коммутаторы (хабы) расширяют топологические, функциональные и скоростные возможности компьютерных сетей. Хаб с набором разнотипных портов позволяет объединять сегменты сетей с различными кабельными системами. К порту хаба можно подключать как отдельный узел сети, так и другой хаб или сегмент кабеля.

3. Мост (bridge) – средство (аппаратное либо программное) логического соединения на канальном уровне двух сетей. В пределах допустимой длины строится отрезок сети – сетевой сегмент. Для объединения сетевых сегментов используются мосты – устройства, соединяющие две сети, использующие одинаковые методы передачи данных. Для сети персональных компьютеров мост – отдельная ЭВМ со специальным программным обеспечением и дополнительной аппаратурой. Мост может соединять сети разных топологий, но работающие под управлением однотипных сетевых операционных систем.

4. Маршрутизатор (router) объединяет сети с общим протоколом более эффективно, чем мост. Он позволяет, например, расщеплять большие сообщения на более мелкие куски, обеспечивая тем самым взаимодействие локальных сетей с разным размером пакета. Маршрутизатор может пересылать пакеты на конкретный адрес (мосты только отфильтровывают ненужные пакеты), выбирать лучший путь для прохождения пакета и многое другое. Чем сложней и больше сеть, тем больше выгода от использования маршрутизаторов.

5. Мостовой маршрутизатор (brouter) – это гибрид моста и маршрутизатора, который сначала пытается выполнить маршрутизацию, где это только возможно, а затем, в случае неудачи, переходит в режим моста.

6. Шлюз (gateway) в отличие от моста применяется в случаях, когда соединяемые сети имеют различные сетевые протоколы. Поступившее в шлюз сообщение от одной сети преобразуется в другое сообщение, соответствующее требованиям следующей сети. Таким образом, шлюзы не просто соединяют сети, а позволяют им работать как единая сеть. C помощью шлюзов также локальные сети подсоединяются к мэйнфреймам – универсальным мощным компьютерам.

Кроме коммуникационного оборудования любая компьютерная сеть нуждается в программных средствах, объединенных в операционную систему. Всемирно известной операционной системой вычислительных сетей является NetWare фирмы Novell. Функциями операционных систем наделены системы на платформе Windows.

3. Коммуникационные устройства локальных сетей

Ранее было показано, что работа в составе локальной сети требует корректного и эффективного выполнения определенных процедур канального уровня, начиная от формирования кадра с учетом алгоритмов контроля данных и восстановления искаженных или утерянных в процессе передачи данных (LLC подуровень) и заканчивая управлением доступом к разделяемой среде передачи данных (MAC подуровень). Все эти задачи канального уровня должны решаться каждым узлом локальной сети, поэтому все узлы обязательно содержат коммуникационные устройства (в компьютерных сетях – сетевые адаптеры, в CAN-сети – CAN-контроллеры), реализующие эти процедуры канального уровня. Зачастую задачи, решаемые этими устройствами, выходят за пределы канального уровня и, например, включают достаточно сложные процедуры контроля и диагностики работы элементов сети.

В локальных сетях, даже без разделения на логические сегменты, может потребоваться применение дополнительных коммуникационных устройств. Например, преобразование физической топологии «звезда» в логическую топологию «общая шина» или «кольцо» производится концентраторами (хабами). Хаб – наиболее простое коммуникационное устройство, его функции заключаются в ретрансляции поступающих на один из входных портов сообщений на другие выходные порты. Выполняя такие операции, хаб изменяет логическую топологию сети. Обычно порты хаба двунаправленные (вход / выход) и таких портов – несколько. Естественно, что хаб должен работать строго в соответствии с MAC-процедурами. Как правило, хабы выполняют дополнительные контрольные функции и могут отключать порты с некорректно работающими узлами сети. Хаб не является полноценным узлом локальной сети, т.е. он не имеет собственного MAC-адреса и не может быть ни отправителем, ни получателем сообщений. Таким образом, хаб объединяет отдельные физические сегменты сети в единую разделяемую среду передачи данных в соответствии с используемой сетевой технологией.

Для разделения единой среды передачи данных на логические сегменты в локальных сетях применяют более сложные коммуникационные устройства: мосты и коммутаторы. Мосты и коммутаторы также реализуют только MAC-процедуры и, следовательно, являются устройствами для решения задач канального уровня. Как правило, они тоже не имеют самостоятельных MAC-адресов и не могут быть ни отправителями, ни получателями сообщений. В отличие от хабов мосты и коммутаторы обеспечивают селективную ретрансляцию поступающих сообщений, разделяя локальную сеть на относительно самостоятельные логические сегменты. Если получатель сообщения находится в одном логическом сегменте с отправителем, поступившее сообщение не передается на другие выходные порты. Если поступившее сообщение адресовано в другой сегмент, оно либо повторяется на всех выходных портах, либо только на том, который соответствует адресуемому логическому сегменту. Для такой селективной ретрансляции мосты и коммутаторы должны производить анализ MAC-адресов всех поступающих сообщений. Очевидно, что эта необходимость существенно усложняет работу этих коммуникационных устройств. Обычно мост содержит один общий процессор обработки сообщений для всех портов и поэтому выполняет обработку сообщения только одного логического сегмента (порта). Остальные порты должны в это время принимать поступающие сообщения в буферные ЗУ и ожидать в очереди на обработку. Это может существенно снижать производительность сети.

Коммутаторы содержат процессоры обработки сообщений в каждом порту и поэтому обеспечивают независимую и одновременную обработку сообщений каждого логического сегмента (порта). Коммутаторы могут производить обработку сообщений с полной буферизацией или «на лету». Из-за относительно низкой производительности мосты в настоящее время практически не применяются.

Достаточно часто возникает необходимость в использовании в разных логических сегментах сети различных сетевых технологий. В этих случаях коммуникационные устройства должны на разных выходных портах реализовывать различные MAC-процедуры. Устройств, позволяющие объединять в единую сеть сегменты с разными сетевыми технологиями, принято называть шлюзами (gate way). Шлюзы, кроме функций коммутаторов, должны выполнять преобразование форматов сообщений и реализовывать необходимые MAC-процедуры для каждого сегмента. Особенно актуальны такие задачи в сложных составных сетях.

4. Техническая реализация коммутаторов

Для эффективной работы в коммутаторах необходимо обеспечить одновременную передачу сообщений между разными портами, т.е. пропускная способность должна соответствовать суммарной пропускной способности портов. Каждый порт должен содержать буферное ЗУ для хранения сообщений в случаях, когда выходной порт (или его канал связи) занят передачей другого сообщения. Наиболее жесткие требования по быстродействию предъявляются к коммутаторам при обработке сообщений «на лету».

В настоящее время используется три основных схемы реализации коммутаторов: коммутационные матрицы, разделяемую память, общую шину. Достаточно часто эти схемы могут комбинироваться в одном коммутаторе. Но в любом варианте реализации все порты коммутатора должны образовывать полносвязаную конфигурацию, т.е. сообщения из каждого порта должны при необходимости поступать в любой другой порт.

Коммутационная матрица (рис. 2) обеспечивает самый быстрый способ взаимодействия портов и представляет собой комбинационную логическую схему, обеспечивающую передачу сигналов от каждого порта к любому другому порту. Очень часто ее строят подобно многоступенчатым матричным дешифраторам, сигналы управляющие направлением передачи формируются на основе анализа MAC – адреса и добавляются к исходному сообщению (так называемый тэг), быстродействие элементов матрицы соизмеримо со скоростью передачи данных. Однако сложность коммутационной матрицы очень существенно возрастает при увеличении количества портов коммутатора.

Рис. 2. Реализация коммутационной матрицы с помощью двоичных переключателей

В коммутаторах с общей шиной (рис. 3) порты связаны высокоскоростной шиной, обеспечивающей производительность большую, чем суммарная производительность портов. Сообщения по внутренней шине должны передаваться небольшими порциями – ячейками, это необходимо для предотвращения задержек передачи других сообщений. Общая шина не предусматривает буферизации ячеек. Каждый порт принимает все ячейки, с помощью тэгов накапливает в буфере те ячейки, которые адресованы ему и передает их в выходной канал.

Рис. 3. Архитектура общей шины

Взаимодействие портов коммутатора можно организовать с помощью двухвходовой разделяемой памяти (рис. 4). Запись в разделяемую память из входных портов осуществляется также ячейками с помощью менеджера очередей, аналогичным образом производится чтение данных для передачи в выходные порты.

Рис. 4. Архитектура разделяемой памяти

Два последних способа предъявляют весьма высокие требования по быстродействию элементов коммутатора.

CAN контроллерами. Эти контроллеры выпускаются либо в виде отдельных интегральных схем, либо являются встроенными элементами более сложных устройств. CAN контроллер в комплекте с ИС CAN трансивера обеспечивает работу локальной сети, реализуя все необходимые функции: от управления доступом к разделяемой среде передачи данных (MAC - процедуры) до передачи сигналов по линии связи. Для HLP протоколов...

Три типа адресов: локальные, IP-адреса и символьные доменные имена. Локальный адрес – это адрес, используемый автономной системой (подсетью составной сети). Предполагается, что каждая автономная система может строиться по своей сетевой технологии, может иметь независимую систему адресации и использовать свои внутренние адреса. Если автономная система также является IP-сетью, локальный (внутренний) ...

Как цели образования, содержание образования, преподаватель, студенты, технологическая подсистема, включающая в себя средства, методы и формы обучения. 2. Повышение качеств знаний с помощью телекоммуникационной среды на уроках информатики В последнее время получают распространение средства «вирту­альных миров» в Интернет, трехмерных объектов, являющихся усовершенствованной...

Подобная программа будет включена в план ФПКП, то оплата труда специалистов, проводящих повышение квалификации, будет производиться из средств ФПКП. Глава 2. Образовательные возможности компьютерной сети 2.1 Электронная почта Наиболее распространенной коммуникационной технологией и соответствующим сервисом в компьютерных сетях стала технология компьютерного способа пересылки и обработки...

На коммуникационных станциях используется большое количество оборудования. Основные устройства и комплектующие коммуникационной станции :

1. сетевые адаптеры (сетевые карты);
2. сетевые кабели;
3. трансиверы;
4. повторители;
5. концентраторы;
6. коммутаторы;
7. мосты;
8. маршрутизаторы;
9. шлюзы

Теперь разберемся, что же это за устройства и как они работают.
Для начала рассмотрим, что такое сетевой адаптер . Сетевой адаптер представляет собой устройство обеспечивающее передачу информации между компьютером и вычислительной сетью. Также сетевой адаптер играет роль временного хранилища информации. Иными словами, служит для буферизации информации. Но основная функция сетевого адаптера — это обеспечение соединения между компьютером и сетью. Сетевой адаптер выполняет процессы физического уровня.

Сетевой адаптер как мини-компьютер, оснащён собственным процессором и памятью. Чаще всего в магазинах сетевые адаптеры называют сетевыми картами . В большинстве случаев сетевые карты классифицируются на различные типы. Наиболее часто встречается классификация по типу порта , через который происходит соединение с компьютером. Выделяют такие виды:
1. ISA
2. PCI
3. USB
Самыми популярными являются сетевые карты с PCI выходом. PCI разъём расположен на материнской карты компьютера. В зависимости от модели и марки компьютера PCI слоты могут отличаться. После того, как сетевую карту подключили к материнской плате, к сетевой карте подключается кабель с разъёмом RJ-45 или BNC .

В зависимости от места использования сетевые карты могут двух видов:
1. для персональных компьютеров;
2. для серверов
Благодаря современным технологиям, сетевые карты обеспечивают скорость от 10 до 1000 Мбит/с.

Следующим пунктом идут сетевые кабели. Для соединения персонального компьютера и коммуникационной сети используют три основных вида кабеля:
1. Витая пара
2. Коаксиальный кабель
3. Оптический кабель
Самыми лучшими характеристиками обладает оптический кабель, но и цена оптического кабеля значительно ниже, чем у аналогов.

Следующие семь пунктов можно объединить в одну категорию «промежуточное коммуникационное оборудование». Промежуточное оборудование включает в себя:

1. Трансиверы
2. Повторители
3. Концентраторы
4. Коммутаторы
5. Мосты
6. Маршрутизаторы
7. Шлюзы

Дополнительное оборудование используют в качестве усилителей и преобразователей сигнала. Оборудование применяется для увеличения быстродействия и эффективности кабельной сети, а также соединяет все части коммуникационной сети в единое целое.
Выполняется физическая структуризация коммуникационных систем, тем самым, объединяя все персональные компьютеры с сетью. Дополнительное оборудование позволяет персональному компьютеру быстро подключаться к сети и поддерживать высокую скорость передачи данных.
Такие части системы, как трансиверы и повторители служат для усиления и преобразования сигнала. А концентраторы и коммутаторы объединяют определённое количество компьютеров в локальную конфигурацию коммуникационной сети.

Концентратор играет роль устройства для структуризации вычислительной сети. А затем, коммутатор принимает сигнал и разделяет его на логические сегменты. Это делается для того, чтобы избежать системных ошибок и сбоев.

Для процесса взаимодействия всех частей коммуникационной сети и в качестве межсетевого интерфейса применяются коммутаторы, мосты, маршрутизаторы и шлюзы.
Повторители представляют собой аппаратное устройство для поддержания стабильного сигнала. Функции повторителя заключаются в том, чтобы восстанавливать и усиливать сигнал. Данное оборудование используют с целью увеличения длинны кабельной сети.
Трансиверы и теплопередатчики представляют собой устройства для двунаправленной передачи между адаптером и сетевым кабелем или двумя сегментами кабеля. Главная функция устройства заключается в усилении сигнала. Также трансивер может использоваться в качестве преобразователя сигнала. Такое устройство может электрический импульс преобразовать в радиосигнал либо оптический импульс. Это позволяет совершать передачу информации на другие устройства передачи информации.
Концентраторы – это аппаратные устройства множественного доступа, которые объединяют в одной точке отдельные физические отрезки кабеля. Они образуют общую среду передачи данных или физические сегменты сети.

Важным элементом коммуникационной сети является коммутатор. Коммутатор представляет собой сложное устройство, производящее деление всей сети на логические элементы. Каждый логический элемент взаимодействует с сетевой картой и коммуникационной сетью.

Мосты – это проводники сигнала, соединяющие все локальные сети в единую сеть.
Функция мостов:
1. Структуризация сетей
2. Соединение схожих сетей, обладающих небольшими функциональными различиями

Мост контролирует трафик одной части сети и трафик другой части, повышая общую производительность передачи данных. Обеспечивает ровный и непрерывный поток данных.

Шлюзы представляют собой устройство объединения разнородных коммуникационных сетей с различными протоколами обмена информации. Шлюзы адаптируют всю приходящую информацию для своей сети.
Завершающим элементом системы является маршрутизатор. Маршрутизатор представляет собой устройство для коммуникации устройства с несколькими сетями.
Маршрутизаторы предназначены для связи однородных сетей и в разветвленных сетях, имеющих несколько параллельных маршрутов. Что позволяет обеспечить быструю синхронизацию между сетями.

Мы рассмотрели основные составляющие стандартной коммуникационной сети. На современных коммуникационных станциях используются и многие другие типы устройств и оборудования.

Коммуникационные устройства ПК предназначены для обмена данными между компьютерами, компьютером и удаленным устройством ввода-вывода, а также для объединения компьютеров в локальную (Local Area Network, LAN) или глобальную (Wide Area Network, WAN) сеть (включая Интернет). Обмен данными требуется для различных целей: передачи файлов, совместного использования периферийных устройств (например, принтеров), доступа к разнообразным информационным услугам Интернета и частных сетей, приема и передачи факсимильных сообщений, посылки сообщений на пейджеры и мобильные телефоны, установления голосовой связи (IP-телефонии), видеосвязи и даже совместных игр по сети. Современные технологии, используемые для этих целей, рассмотрены в , а в этой главе описаны коммуникационные устройства: модемы и адаптеры проводных и беспроводных локальных сетей. Связь между компьютерами - правда, с рядом ограничений может быть установлена и другими средствами: через LPT-порты, последовательные шины FireWire и USB. Конечно, практическую (прикладную) пользу из подключения компьютера к сети можно извлечь только при наличии сетевого программного обеспечения, но его рассмотрение не является темой данной книги.

Варианты подключения

Для подключения отдельного (например, домашнего) компьютера к Интернету необходимо обеспечить его связь с интернет-провайдером (поставщиком услуг). Для такой связи существуют несколько вариантов, различающихся по доступности, пропускной способности, стоимости:

Подключение через модем по обычной (коммутируемой) телефонной линии - самый массовый и доступный способ. Для этого необходимо установить модем (внутренний или внешний) и настроить интернет-браузер (прикладную программу) на данный тип связи (мастер настройки в Windows задаст все необходимые вопросы). Также нужно заключить договор с провайдером и получить у него номер телефона, по которому модем должен дозваниваться к провайдеру, имя пользователя и пароль. Провайдер, в принципе может находиться в любом месте, но не следует выбирать слишком далекого (в плане телефонной сети) провайдера, тем более иногороднего или зарубежного (будет слишком дорого). Далее при запуске браузера модем автоматически (или с запросом подтверждения) по команде браузера будет дозваниваться до провайдера и устанавливать соединение (на это могут уходить минуты, если, конечно, легко дозвониться до провайдера). После установления соединения можно пользоваться всеми благами Сети. Условия оплаты могут быть различными: фиксированная оплата при ограниченном объеме пересылаемой информации (трафика); повременная оплата подключения; оплата по трафику и их различные комбинации. При повременной оплате не следует забывать разрывать связь по окончании активной работы в Сети (это экономит деньги). У подключения через модем есть ряд недостатков: скорость приема данных из сети не может превышать 56 Кбит/с, а передачи - еще ниже. При плохой АТС пользователя или плохих линиях связи, а также с плохим провайдером связь окажется неустойчивой, соединения будут разрываться, и копирование больших файлов в таких условиях может быть не только длительным, но и невозможным. Во время работы в Сети данной телефонной линией пользоваться для разговоров, естественно, невозможно. Извне дозвониться до увлеченного абонента Сети тоже проблематично (хотя можно по электронной почте послать ему письмо). Абоненты сблокированных телефонов могут испытывать технические трудности подключения, а также сложности в дележе телефонного времени с соседями. Вероятный переход на повременную оплату телефонных разговоров может заметно удорожить этот пока что самый доступный способ подключения.

Подключение через xDSL-модемы по обычной телефонной линиц. Для этого должны быть установлены соответствующие модемы у пользователя и провайдера, но провайдер, кроме того, должен физически находиться на территории АТС, обслуживающей данного пользователя. Такие модемы дороже обычных, но зато обеспечивают более высокую скорость передачи. К тому же модем работает независимо от телефона, подключенного к той же линии. К xDSL-модему можно подключать и небольшую локальную сеть компьютеров (ряд xDSL-модемов подключаются прямо через Ethernet).

Подключение через выделенную двух- или четырехпроводную телефонную линию с помощью специального модема. Это подключение уже никак не связано с телефоном, здесь используются только телефонные кабели. Подключение может быть организационно сложным, поскольку далеко не всегда в телефонных кабелях имеются свободные пары. Качество и скорость связи, как правило, выше, чем у обычных модемов, но выше и цена оборудования.

Подключение через сеть кабельного телевидения и кабельный модем. Пока что не очень распространенный способ, поскольку он выгоден провайдеру (владельцу сети кабельного телевидения) лишь при существенном числе абонентов, желающих подключиться к Сети.

Подключение через цифровую сеть ISDN. Для этого требуются адаптер подключения к ISDN (часто называемый ISDN-модемом) и собственно линия ISDN, проложенная к пользователю. Скорость передачи - 64 или 128 Кбит/с (для абонентов с интерфейсом BRI), но даже для этого начального уровня сеть ISDN - дорогое удовольствие.

Спутниковое подключение. Провайдер обеспечивает высокоскоростную передачу нисходящего трафика (из Сети к пользователю) через спутник, для приема требуются спутниковая антенна и специальный приемник, подключаемый к компьютеру. Обратный канал организуется одним из традиционных проводных способов (чаще - через коммутируемые телефонные линии).

Подключение через оптоволоконную линию связи - самое дорогое, но и качественное соединение. Для этого требуется прокладка оптоволоконного кабеля от провайдера до пользователя, причем одному пользователю требуется только пара волокон. Оконечная аппаратура дорогостоящая, но скорость передачи упирается только в физические возможности провайдера (и финансовые - пользователя).

Подключение к локальной сети, являющейся IP-подсетью Интернета. Технически это самое простое подключение - необходим сетевой адаптер, подключенный к локальной сети. К адаптеру подключается сетевой протокол IP, назначается IP-адрес, и компьютер становится полноправным членом Сети. Вопросы связи с провайдером ложатся на администратора сети, который должен позаботиться об отделении локальной сети от глобальной маршрутизатором. Связь маршрутизатора с провайдером может выполняться одним из вышеописанных способов.