Высокоскоростное соединение с сетью Internet через ISDN

1 Обоснование дипломной работы

Нет в сегодняшнем коммуникационном мире более популярной темы, чем обеспечение качественного доступа к глобальной сети Интернет. По данным исследовательских и консалтинговых компаний совсем недавно количество пользователей глобальной сети Интернет превысил 100 млн. Интернет прелагает своим пользователям самые разнообразные услуги. Производители оборудования и ПО регулярно создают новые виды Интернет - приложений. Благодаря этому появляются новые группы пользователей, для которых всемирная сеть становится важным инструментом профессиональной деятельности.

Существует достаточно путей решения проблемы пропуска пользовательского трафика Интернет. Один из таких путей – это Обращение к услугам ISDN.

Услуги ISDN, когда пользователь имеет одновременно с телефонным каналом канал передачи данных – это частное и не очень распространённое на сетях РФ решение.

В Ростовском государственном колледже связи и информатики имеется две линии ISDN. Встал вопрос об организации высокоскоростного Интернета. В виду отсутствия учебной литературы по данному вопросу, то возникла необходимость в создании электронного конспекта, оформленного в компьютерную программу.

Тема данной дипломной работы и освещает вопрос создания компьютерной программы на тему «Высокоскоростное соединение с сетью Интернет через ISDN».


Доклад

Высокий уровень информатизации и революции в области развития и внедрения персональных компьютеров (ПК) стимулировали в последние десять-пятнадцать лет бурный прогресс в области телекоммуникаций, особенно сетей передачи данных, которые в настоящее время приближены по своей значимости в хозяйственной деятельности к сетям телефонии.

Современный этап развития технологий передачи данных характеризуется приближением интереса к использованию выделенных цифровых каналов для предоставления услуг цифровой связи. Пик развития переживают технологии ISDN b, Frame Relay. Им на смену едёт технология ATM, которая достигнет наивысшей популярности к 2005 году. Постепенно набирает силу технология WDM, сейчас определённая только в общих чертах.

Смена технологий определяется новыми задачами, встающими перед операторами. Например, основными движущими силами внедрения пакетной коммутации является развитие ПК. Создание сетей передачи данных. Развитие технологии ATM стимулируется постепенным переходом от узкополосной ISDN к широкополосной ISDN и потребностью в решении задач интеграции широкополосных услуг (например, интерактивного телевидения и цифровой телефонной сети и т.д. ).

Технологии ISDN и Frame Relay возникли в результате интеграционного процесса, происходящего в современных телекоммуникациях и охватывающего сети телефонии и передачи данных.

Этапы революции сетей передачи данных шло параллельно с развитием технологии телефонной связи и опиралось на развитие цифровой первичной сети. Первым этапом является переход от аналоговой к цифровой первичной сети и создание интегрированных цифровых сетей IDN (Integrated Digital Network) в области цифровой телефонии. Во второй период сети передачи данных используют принцип модемной передачи на участках «пользователь-сеть», но на участках «узел-узел» операторы сетей передачи данных начали применять выделенные цифровые каналы первичной цифровой сети PDH, в особенности канал Е1. Переход к цифровым каналам значительно улучшил показатели качества сетей и стимулировал развитие протоколов пакетной коммутации.

Дальнейшее развитие компьютерных технологий и рост требований к пропускной способности сетей привели к модернизации протоколов пакетной коммутации.

Технология ISDN обеспечила транспортную среду для передачи цифрового трафика от пользователя до пользователя без использования АЦП. В результате возникла необходимость в оптимизации протокола X.25 и удаления из него различных алгоритмов квитирования и восстановления данных, которые на этапе развития ISDN оказались избыточными. В результате появился протокол Frame Relay.

Третьим этапом является переход к широкополосным услугам и интеграции ISDN с широкополосными сетями (сетями передачи видеоизображения, высокоскоростными сетями передачи данных, кабельного телевидения и т.д.). С точки зрения развития технологии передачи данных этот этап характеризуется постепенным переходом от технологии Frame Relay к технологиям АТМ.

В российской практике технология ISDN начала внедряться сначала на ведомственных сетях, а затем на сети общего пользования.

У нас, в колледже, заведена линия ISDN, один из каналов которой входит в лабораторию №7, а драгой уходит на 3 этаж. В случае необходимости высокоскоростного соединения эти два В - канала есть возможность объединить, тогда скорость передачи цифровой информации будет достигать 128 кБит / с. Мой дипломный проект и посвящён изучению возможностей технологии ISDN, в частности он имеет вид обучающей программы на тему “Высокоскоростное соединение с сетью Internet”.

Написана она на языке программирования “Visual Basic” , принцип которого заключается на моделировании стандартных окон Операционной Системы Windows, что позволило упростить решение моей задачи, и дало возможность проявить себя в новой для меня сфере деятельности.

Титульный лист программы содержит активные элементы в виде кнопок, носящими разделы темы, к которым они привязаны. При наведении курсора на активный элемент программы всплывающие подсказки помогают с ориентироваться в своих действиях.

Перейдём к первому разделу…


МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДИРАЦИИ

ПО СВЯЗИ ИНФОРМАТИЗАЦИИ


РОСТОВСКИЙ НА ДОНУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ


Допустить к защите

Зав.отделением

        С.А. Ковальчук    

«____»___________2001г


З А Д А Н И Е

на дипломную работу

Студенту (ке) Новожилову Максиму Сергеевичу Группа МТ-41в      

Тема дипломной работы “Высокоскоростное соединение с сетью          Internet ”                 

Исходные данные Разработка компьютерной программы на тему       “Высокоскоростное соединение с сетью Internet”                 


Содержание пояснительной записки (перечень разделов и вопросов, подлежащих разработке)

Наименование разделов работы Объем в % Срок выполнения

Введение

14

11.10.00 22.10.00

1 Обоснование дипломной работы

7

23.10.00 28.10.00

2 Высокоскоростное цифровое соединение с сетью

Internet

51

29.10.00 12.01.01

3 Техника безопасности при работе с компьютером

14

13.01.01 24.01.01

Список литературы

3

25.01.01 28.01.01

Дипломное задание рассмотрено

Цикловой комиссией МТКС

Протокол №3 от 10.10.2000г 

Председатель цикловой комиссии

Г.Н. Евсеенко


          Задание принял к исполнению«11» октября 2000г 

          Срок сдачи проекта  « 2 » февраля 2001г 


Подпись студента

Руководитель


Наименование разделов работы Объем в % Срок выполнения
Перечень графического материала

Лист №1 Оборудование подключаемое к одному

устройству ЦСИС

 1

29.01.01 30.01.01

Лист №2 Интерфейс BRI

 1

29.01.01 30.01.01

Лист №3 Интерфейс PRI

 1

29.01.01 30.01.01

Лист №4 Работа протоколов коммутаторов ЦСИС

и канала В

 2

31.01.01 01.02.01

Лист №5 Основные архитектуры ЦСИС

 0,7

31.01.01 01.02.01

Лист №6 Типы оборудования с интерфейсом BRI

 0,3

31.01.01 01.02.01

Лист №7 Основные компоненты доступа к сети

Интернет

 0,5

01.02.01 02.02.01

Лист №8 Схемы коммутируемой и выделенной сети

 2

01.02.01 02.02.01

Лист №9 Подключение нескольких устройств к

линии ЦСИС; Подключение ЭВМ к

терминальному адаптеру

 2

01.02.01 02.02.01

Лист №10 Подключение группы малого или среднего

учреждения к Интернету

 0,5

01.02.01 02.02.01





Техника безопасности при работе с компьютером.


В связи с наличием неблагоприятного воздействия на здоровье людей длительной работы с персональным компьютером, предлагаются следующие выдержки из инструкции «По охране труда для операторов, пользователей, при работе с внешними устройствами электронно-вычислительной техники».


3.1 Общие положения


Инструкция распространяется на операторов, пользователей и персонал, работающий с

внешними устройствами ЭВМ.

Работники, в целях предупреждения у них профессиональных заболеваний должны

проходить периодические медицинские осмотры (1 раз в два года).

При работе с ЭВМ возможны следующие опасности:

  • поражение электрическим током;

  • получение травм от движущихся частей внешних устройств;

  • в зависимости от конструктивных особенностей, устройства визуального отображения генерируют несколько типов излучения, в том числе: рентгеновское, радиочастотное и ультрафиолетовое.


Если не выполнять профилактические мероприятия и не соблюдать режим работы, то возникает, как правило, значительное и общее переутомление.


3.2 Организация рабочих мест


 Рабочий стол должен регулироваться по высоте в пределах 680-760 мм, при отсутствии такой возможности его высота должна составлять 720 мм. Оптимальные размеры столешницы должны составлять 1600х900 мм. Под столешницей рабочего стола должно быть свободное пространство для ног с размерами по высоте не менее 600 мм, по ширине не менее 500 мм, по глубине - 650 мм.


 Размер экрана должен быть не менее 31 см (14 дюймов) по диагонали, … при этом расстояние от глаз до экрана должно быть в пределах 40 – 80 см.


3.3 Режим труда и отдыха


 В соответствии с особенностью трудовой деятельности … в режиме труда должны быть дополнительно введены 2-3 регламентированных перерыва длительностью 10 мин. каждый, два перерыва - при восьми часовом рабочем дне, и три перерыва – при двенадцати часовом рабочем дне.


 Непрерывная продолжительность работы с видеотерминалом не должна превышать четырёх часов при восьми часовом рабочем дне, через каждый час работы необходимо производить перерыв на 10-15 мин. а через два часа – 15 мин.


 В целях профилактики переутомления и перенапряжения при работе с дисплеями необходимо выполнять во время регламентируемых перерывов комплексы специальных упражнений.


 С целью снижения или устранения нервно-психического зрительного и мышечного напряжения, предупреждения переутомления рекомендовать в специально оборудованном помещении проводить сеансы психофизиологической разгрузки и снятия усталости во время регламентированных перерывов, и после окончания рабочего дня.


3.4 Обязанности персонала при аварийных ситуациях


При работе на устройствах возможны следующие аварийные ситуации:

 попадание корпуса устройства под напряжение при коротком замыкании в электросистеме, при пробое изоляции и отсутствии или неисправности заземления;


 поломки отдельных узлов от перегрузки, нарушения правил пользования.


Во всех аварийных ситуациях необходимо прекратить работу, обесточить устройства. До устранения неисправности пользоваться устройствами запрещено.


3.5 Комплекс рекомендуемых упражнений для глаз.


Исходное положение:

Сесть в удобную позу, позвоночник прямой, глаза открыты, взгляд устремлён прямо.

Выполнять упражнение совсем легко без напряжения.


Первое упражнение.

Взгляд направить влево – вправо, вправо – прямо, вверх – прямо, вниз – прямо, без задержек в отведённом положении. Повторить десять раз.

Второе упражнение.

Взгляд смещать по диагонали: влево – вниз – прямо, вправо – вверх – прямо, вправо – вниз – прямо, влево – вверх – прямо и постепенно увеличивать задержки в отведённом положении, дыхание произвольное. Повторить десять раз.

Третье упражнение.

Круговое движение глаз : до 10 кругов влево и вправо. Вначале быстро, потом как можно медленнее.

Четвёртое упражнение.

Изменение фокусного расстояния: Встать перед окном и найти точку на окне смотреть на точку, затем сквозь стекло, на удалённый предмет. Повторить несколько раз.


Министерство РФ по связи и информатизации


РОСТОВСКИЙ-НА-ДОНУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ


Допустить к защите

Зав. отделением

Ковальчук С.А .

« « 2001г.


“ВЫСОКОСКОРОСТНОЕ СОЕДИНЕНИЕ С СЕТЬЮ INTERNET ЧЕРЕЗ ISDN”


ДИПЛОМНАЯ РАБОТА


ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА


Руководитель

дипломной работы Евсеенко Г.М.


Нормоконтроль Чернышев Е.И.


Рецензент Капыш С.П.


Дипломник Новожилов М.С.


Группа МТ-41в


г. Ростов –на -Дону

2001г.

СОДЕРЖАНИЕ


Введение 3

  1. Обоснование дипломной работы 7

  2. Высокоскоростное соединение с сетью Internet

через ISDN (ЦСИС) 9

  1. Техника безопасности при работе

с компьютером 23

Список литературы 27


ВВЕДЕНИЕ

Высокий уровень информатизации и революции в области развития и внедрения персональных компьютеров (ПК) стимулировали в последние десять-пятнадцать лет бурный прогресс в области телекоммуникаций, особенно сетей передачи данных, которые в настоящее время приближены по своей значимости в хозяйственной деятельности к сетям телефонии.

Современный этап развития технологий передачи данных характеризуется снижением интереса к использованию выделенных цифровых каналов для предоставления услуг цифровой связи. Пик развития переживают технологии ISDN b Frame Relay. Им на смену едёт технология ATM, которая достигнет наивысшей популярности к 2005 году. Постепенно набирает силу технология WDM, сейчас определённая только в общих чертах. Предлагаемая картина сформирована для рынка США с учётом его специфики.

Популярность технологии на рынке непосредственно связана с эффективностью решений, построенных на её основе. Причиной смены технологий обычно является большая экономическая конкурентоспособность новых технических решений по сравнению со старыми. В условиях рыночных отношений экономический фактор в итоге является главным.

Смена технологий определяется новыми задачами, встающими перед операторами. Например, основными движущими силами внедрения пакетной коммутации является развитие ПК. Создание сетей передачи данных. Развитие технологии ATM стимулируется постепенным переходом от узкополосной ISDN к широкополосной ISDN и потребностью в решении задач интеграции широкополосных услуг (например, интерактивного телевидения) и цифровой телефонной сети и т.д.

Технологии ISDN и Frame Relay возникли в результате интеграционного процесса, происходящего в современных телекоммуникациях и охватывающего сети телефонии и передачи данных.

Этапы революции сетей передачи данных шло параллельно с развитием технологии телефонной связи и опиралось на развитие цифровой первичной сети. Первым этапом является переход от аналоговой к цифровой первичной сети и создание интегрированных цифровых сетей IDN (Integrated Digital Network) в области цифровой телефонии. В период сети передачи данных используют принцип модемной передачи на участках «пользователь-сеть», но на участках «узел-узел» операторы сетей передачи данных начали применять выделенные цифровые каналы первичной цифровой сети PDH, в особенности канал Е1. Переход к цифровым каналам значительно улучшил показатели качества сетей и стимулировал развитие протоколов пакетной коммутации. Наиболее известным протоколом пакетной коммутации в это время становится протокол X.25, до сих пор широко распространенный в мировой практике.

Дальнейшее развитие компьютерных технологий и рост требований к пропускной способности сетей привели к модернизации протоколов пакетной коммутации. Этот период развития телекоммуникаций характеризуется переходом от IDN, обеспечивающий передачу трафика в цифровом виде и предоставляющих услуги аналоговой телефонии, к цифровым сетям с интеграцией служб ISDN, обеспечивающим доведение цифрового потока до пользователя. Основанием для этого перехода послужило, с одной стороны, развитие технологии IDN, создавшей условия для передачи в сети цифрового потока без АЦП (аналогово-цифровых преобразователей), а с другой стороны, рост популярности передачи данных, потребовавшей от операторов телефонной связи расширения номенклатуры услуг. Таким образом, технология ISDN основана на использовании существующих каналов связи для передачи цифровой информации и заключается в доведении цифрового потока до пользователя, без радикального изменения структуры сети.

Технология ISDN обеспечила транспортную среду для передачи цифрового трафика от пользователя до пользователя без использования АЦП. В результате возникла необходимость в оптимизации протокола X.25 и удаления из него различных алгоритмов квитирования и восстановления данных, которые на этапе развития ISDN оказались избыточными. В результате появился протокол Frame Relay.

Третьим этапом является переход к широкополосным услугам и интеграции ISDN с широкополосными сетями (сетями передачи видеоизображения, высокоскоростными сетями передачи данных, кабельного телевидения и т.д.). С точки зрения развития технологии передачи данных этот этап характеризуется постепенным переходом от технологии Frame Relay к технологиям АТМ.

В российской практике технология ISDN начала внедряться сначала на ведомственных сетях, а затем на сети общего пользования. Переход от аналоговой сети к ISDN, перепрыгнув через этап IDN, был невозможен, так как такой переход значительно усложняет структуру сети, особенно в её абонентской части. Последняя, в свою очередь, обуславливает необходимость развития протоколов абонентской и межстанционной сигнализации. Всё это сделало технологию ISDN довольно сложной, требующей особой тщательности при развертывании и обслуживании. С одной стороны, это увеличило роль измерительной техники, а с другой – сами измерительные технологии стали более комплексными.

Данное программное обеспечение позволит более глубоко изучить технологию ISDN, а также качественно подготовить специалистов по её обслуживанию. Удобный интерфейс программы позволяет легко обнаружить интересующий вопрос, ссылки на рисунки позволят иметь более наглядное представление об освещаемом вопросе.



1 ОБОСНОВАНИЕ ДИПЛОМНОЙ РАБОТЫ

Нет в сегодняшнем телекоммуникационном мире более популярной темы, чем обеспечения качественного доступа в глобальную сеть Интернет. По данным исследовательских и консалтинговых компаний совсем недавно количество пользователей сети Интернет превысило 100 млн. Интернет предлагает своим пользователям самые разные услуги. Производители оборудования и ПО регулярно создают новые виды Интернет – приложений. Благодаря этому появляются новые услуги пользователей, для которых всемирная сеть становится важным инструментом профессиональной деятельности.

Существует достаточно много путей решения проблемы пропуска пользовательского трафика Интернет. Один из таких путей – это обращение к услугам ISDN.

Услуги ISDN заключаются в том, когда пользователь имеет одновременно с телефонным каналом и канал передачи данных – это частное и не очень распространённое на сетях РФ решение.

В Ростовском государственном колледже связи и информатики имеются две линии ISDN. Для их более рационального использования встал вопрос об организации высокоскоростного Интернета. В виду отсутствия учебной литературы по данному вопросу возникла необходимость в создании электронного конспекта, оформленного в в компьютерную программу.

Тема данной дипломной работы рассматривает вопрос создания компьютерной программы тему “Высокоскоростное соединение с сетью Internet через ISDN”.

2 ВЫСОКОСОРОСТНОЕ СОЕДИНЕНИЕ С СЕТЬЮ INTERNETЧЕРЕЗ ISDN

2.1 Соединение с сетью Internet через ISDN (ЦСИС)


Цифровая сеть с интеграцией служб (ЦСИС - ISDN) - это технология разработанная для того, чтобы передача данных по существующим телефонным линиям происходила с более высокими скоростями.

Сеть INTERNET - это служба, позволяющая перемещать большие объёмы данных и давать доступ к ним.

ЦСИС благодаря скорости от 128 Кбит/с и выше становится предпочтительным средством коммуникационного доступа для частных лиц и представителей бизнеса. ЦСИС дает возможность увидеть и услышать в реальном времени мультимедийные достоинства INTERNET. ЦСИС совместима с другими типами связи Frame Relay, ATM. Аппаратные средства ЦСИС представлены:

- телефонными аппаратами ЦСИС;

- средствами для видео конференций;

- маршрутизаторами;

- компьютерными платами;

- терминальными адаптерами.

Оборудование подключаемое к одному устройству ЦСИС, приведено на рисунке 1.





Рисунок 1 - Оборудование подключаемое к одному устройству ЦСИС


2.2.1 Основы доступа к сети Internet через ЦСИС

ЦСИС позволяет использовать существующее

оборудование, сети и службы. Абрвиатуру ЦСИС можно разбить на два компонента:

- интеграция служб, - цифровая сеть.

Первый компонент относится к тому факту, что ЦСИС может предоставлять много разных коммуникационных услуг по одному и тому же физическому интерфейсу - абонентской линии ТФОП. Второй компонент показывает, что ЦСИС основывается на цифровой, а не аналоговой технологии, информация транслируется битами и байтами.

Существует два вида интерфейса ЦСИС:

  • интерфейс на базовой скорости (Basic Rate Interface,

BRI);

  • интерфейс на первичной скорости (Primary Rate

Interface, PRI);

BRI создан для обеспечения цифровой телефонной службы для индивидуальных пользователей. Он является основным для получения высокоскоростного доступа к Интернету. Интерфейс BRI реализуется по существующим двух проводным медным телефонным линиям связи. Интерфейс BRI для индивидуальных пользователей приведён на рисунке2. Интерфейс PRI создан для крупных сетей, рисунок 3.




Рисунок 2 - Интерфейс BRI




Рисунок 3 - Интерфейс PRI

Интернет PRI может использоваться поставщиком услуг сети Интернет, имеющим 20 и более абонентов. В коммуникационном мире два устройства связываются друг с другом с помощью протоколов. В ЦСИС имеется две категории протоколов: протоколы коммутации и протоколы В - каналов ЦСИС.

Протоколы ЦСИС
2.2.2.1 Протоколы коммутации ЦСИС
Протоколы коммутации ЦСИС - это язык, на котором общаются с коммутатором ЦСИС по каналу D. Протокол создан для управления возникновением и завершением телефонных вызовов, контроля соединения и диагностирования как конечного пользования ЦСИС, так и коммутатора.
Стандартным для Европы считается протокол EVROISDN (NET 3).
2.2.2.2 Протоколы B - каналов ЦСИС
Протоколы В - это язык, на котором ''разговаривает'' каждый
из В - каналов (64 Кбит/с) между двумя соединяемыми устройствами ЦСИС. Главная задача протокола канала В заключается в трансляционном виде. На рисунке 4 показана работа протоколов коммутатора ЦСИС и канала В.
Рисунок 4 - Работа протоколов коммутатора ЦСИС и канала В
2.2.2.3 Протоколы сети Интернет
Главный протокол Интернета называется ''Протокол управления передачей/Межсетевой протокол'' или TCP/IP (Transmission Control Protokol / Internet Protokol). При коммутируемом доступе к Интернету устройство ЦСИС должно получить информацию ТСР/IP из точки её возникновения (из ЭВМ) и передать её поставщику услуг Интернета. На пути от ЭВМ к устройству ЦСИС эта информация может подвергнуться нескольким видоизменениям, которые подготовят её к передачи на В - каналы. В мире ЦСИС для этого существует четыре основные архитектуры в зависимости от используемого аппаратного и программного обеспечения, рисунок 5.

Рисунок 5 - Основные архитектуры ЦСИС


  1. 1. TCP/IP исполняется на ЭВМ, пересылается на протокол

PPP/ML-PPP, реализуемый на плате ЦСИС внутри ЭВМ.

2. TCP/IP исполняется на ЭВМ, пересылается на протокол

PPP/ML-PPP, реализуемый на ЭВМ, затем на плату

ЦСИС внутри ЭВМ, которая передаёт данные далее без дополнительного протокола.

3. TCP/IP исполняется на ЭВМ, пересылается на протокол

PPP/ML-PPP, реализуемый на ЭВМ, затем на

коммуникационный порт (порт RS-2322), затем не

внутреннее или внешнее устройство ЦСИС,

преобразующее компьютерную версию PPP в версию

ЦСИС (это преобразование известно как асинхронно-

синхронное преобразование PPP/ML-PPP).

4. TCP/IP исполняется на ЭВМ, пересылается на протокол

PPP/ML-PPP, реализуемый на ЭВМ, затем на

коммуникационный порт (порт RS-2322), затем на

протокол V.120, реализованный на внутреннем или