Мережеві технології. Передача даних

Передача даних по фізичних каналах має на увазі рішення трьох задач:

Кодування/декодування даних.
Як відомо, дані, котрі обробляються комп’ютером, представлені у двійковому вигляді — як послідовність одиниць і нулів. Проте поняття «одиниця» і «нуль» є логічними поняттями, котрі позначають електричні сигнали, які відрізняються один від одного фізичними параметрами і що використовуються для представлення інформації в різних пристроях, наприклад, оперативній пам’яті або центральному процесорі. Через різні технічні причини ці сигнали не завжди можуть передаватися по привичних фізичних каналах зв’язку. Тому сигнали повинні бути перетворені. Процес перетворення сигналів, «зручних для комп’ютерів», в сигнали, які можуть бути легко передані по мережі, називається фізичним кодуванням, а декодуванням — називають зворотне перетворення .

Спосіб фізичного кодування визначають технічні характеристики середовища передачі. Модуляція — є найбільш відомим і часто використовуваним способом. Її суть полягає в тому, що по фізичному каналу передається безперервний синусоїдальний сигнал (званий несучим або опорним), фізичні параметри його змінюються відповідно до значень інформаційного сигналу, який представляє дані. Модуляцію використовують, як правило, при передачі даних по каналах, спеціально не призначених для побудови комп’ютерних мереж (наприклад, телефонних).

Разом з модуляцією для передачі даних таож можуть використовуватися і різні види цифрового кодування, засновані на зміні рівня напруги або полярності електричного сигналу. Оскільки сигнали, котрі використовуються для такого кодування даних, достатньо легко спотворюються під впливом перешкод, то цей метод використовують в каналах, спеціально призначених для побудови саме комп’ютерних мереж, котрі володіють належними технічними характеристиками.

Передача сигналів.
Інформаційні сигнали передаються по фізичних лініях зв’язку послідовно. У випадку, якщо між сторонами, що передають і приймають, паралельно існують більше однієї лінії, наприклад, прокладено декілька кабелів, то є можливим паралельно (одночасно) передавати декілька сигналів. Швидкість інформаційного обміну підвищується, якщо ці сигнали представляють різні біти передаваних даних. Якщо ж сигнали представляють один і той же біт даних — то підвищується надійність взаємодії.

Важливою проблемою передачі даних також є проблема загасання сигналів. Проходячи певну кінцеву відстань, сигнали слабшають до такого ступеня, що не можуть бути правильно сприйняті пристроями. У зв’язку з цим для будь-якого фізичного середовища передачі існує обмеження на максимальну відстань передачі даних. (див. розділи «Кабельні системи» і «Бездротові технології») У випадку, якщо необхідно організувати передачу даних на відстань, котра перевищує обмеження середовища передачі, тоді при побудові каналу зв’язку застосовуються спеціальні проміжні пристрої, які дозволяють підсилювати і відновлювати сигнали. Пристрої такого роду, що використовуються при прокладці кабельних систем, називаються повторювачами (repeater)

Синхронізація.
Для успішного декодування безперервний потік сигналів, котрий направляється передавачем по фізичному каналу, повинен бути розділений приймаючою стороною на «фрагменти», відповідно бітів даних. Природно, що таке ділення не може бути довільним, а повинно бути синхронізовано з відправником..