Устройство и основные понятия локальной сети

Ужесточение ответственности

Президент России Владимир Путин 14 июля 2022 года подписал законы, устанавливающие для операторов административную и уголовную ответственность за нарушение требований по пропуску трафика через ТСПУ, а также уголовную ответственность за нарушение порядка их установки, эксплуатации и модернизации (норма вступает в силу с 1 января 2023 года). Соответствующие изменения были внесены в КоАП РФ, уголовный и уголовно-процессуальный кодексы РФ.

Согласно законодательным новеллам, административная ответственность устанавливается для операторов связи за нефильтрацию трафика и предоставление доступа к запрещенным интернет-ресурсам и мобильным приложениям, распространяющим социально опасный контент.

За такие действия предусмотрены штрафы:

• для должностных лиц – от 30 тыс. до 50 тыс. рублей (от 100 тыс. до 200 тыс. рублей при повторном правонарушении);

• для ИП – от 50 тыс. до 100 тыс. рублей (от 200 тыс. до 500 тыс. рублей при повторном правонарушении);

• для юридических лиц – от 500 тыс. рублей до 1 млн рублей (от 3 млн рублей до 5 млн рублей при повторном правонарушении).

Также должностные лица операторов связи и индивидуальные предприниматели, ранее привлекавшиеся по ч. 2 ст. 13.42.1 КоАП РФ, могут быть привлечены к уголовной ответственности за систематические нарушения требований к пропуску трафика через ТСПУ на срок до трех лет лишения свободы. Такое же наказание грозит и за повторные нарушения порядка установки, эксплуатации, модернизации ТСПУ, а также за несоблюдение технических условий их установки или требований непосредственно к сетям связи при использовании оборудования ТСПУ.

Сергей Темный, ГРЧЦ:

– Долгое время мы бегали за операторами с вопросами по ТСПУ, в некоторых случаях установка удавалась с большими проблемами. Операторы почему-то думали, что они смогут остаться в серой зоне. Есть те, которые заявляют себя как малые, но по факту таковыми не являются. Такие компании сильно рискуют.

По данным Роскомнадзора (РКН), в России работают свыше 3,7 тыс. операторов связи, сообщало в июле со ссылкой на надзорную службу агентство ТАСС. Пропуск трафика в обход ТСПУ может представлять угрозу устойчивому функционированию интернета в РФ, привести к сбою в работе информационных ресурсов госорганов, отмечали в РКН. Кроме того, российские пользователи могут получать доступ к информации, представляющей опасность: детской порнографии, пронаркотическому контенту, пропаганде самоубийства, фейкам, экстремистской информации.

Почему свет, а не электричество

Свет или лазерный луч (если быть точным) используется для связи по оптоволокну из-за того, что лазерный луч является источником света с одной длиной волны. В то время как другие световые сигналы, такие как солнечный свет или лампа накаливания, имеют много длин волн света, и в результате, если они используются для связи, они будут генерировать луч, который является очень менее мощным, и, с другой стороны, лазер, имеющий единственный луч, даст более мощный луч в качестве выхода.

Таким образом, меньшее рассеивание, передача большего количества сигналов и использование меньшего количества времени делают такой свет хорошим источником связи.

Переход сетей доступа на оптические технологии

В
последние годы сети доступа (СД) являются
наиболее динамичным сегментом телекоммуникационной
отрасли. Они непосредственно связаны с предоставлением
операторских услуг абонентам, поэтому СД хорошо
окупаются даже в условиях неблагоприятной экономической
ситуации. Здесь постоянно совершенствуются технологии
для удовлетворения новых потребностей пользователей,
появляются новые, характерные только для этих сетей,
технические решения. В отличие от транспортных сетей
(межстанционных, междугородных и т.п.), в СД только
начинается переход на оптические технологии в
фиксированной связи. Поэтому можно с уверенностью
сказать, что СД находятся в фазе развития, что делает их
технически и финансово привлекательными.
Удовлетворяет ли существующая сетевая инфраструктура
новым требованиям? Для ответа на этот вопрос рассмотрим,
какие виды и объемы информации мы собираемся довести до
пользователя.

Традиционно абонентские кабельные сети состояли из двух
видов: телефонные сети на медных НЧ
кабелях и распределительные коаксиальные сети
кабельного или эфирного телевидения. Хотя телефония и
сейчас остается наиболее востребованной услугой,
значительно вырос спрос на услуги интернет не только
среди офисных центров, но и среди домашних
пользователей. Популярная в последнее время концепция
«тройной услуги» (Triple Play) предусматривает
предоставление пользователям телефонии, передачи данных
и видеоинформации через одну сеть. Причем
высокоскоростной интернет и видео требуют значительной
широкополосности сетевых ресурсов. Кроме того, повышение
спроса на широкополосный доступ определяется развитием
новых технологий: видео по запросу (VOD),
потоковое видео, интерактивные игры, видеоконференции,
передача голоса в компьютерных сетях (VoIP),
телевидение высокой четкости (HDTV) и другие.

При
выборе технологии широкополосного доступа провайдеры
должны учитывать потребности пользователей, их
расположение, основные запрашиваемые услуги, различные
экономические аспекты. Проектируемая сеть должна быть
широкополосной, гибкой, надежной, управляемой,
масштабируемой, удобной в эксплуатации.

Только
временным выходом из сложившейся ситуации можно считать
применение на СД модемов xDSL. Экономия на
использовании существующих линейных сооружений
оборачивается принципиальными ограничениями в скорости
передачи цифровых потоков. Проложенные многопарные
медные кабели типа ТПП изначально рассчитаны на работу в
низкочастотном спектре – не более десятков кГц. Кроме
того, существует большая проблема взаимных влияний между
парами, усугубленная условиями их эксплуатации (полузатапливаемая
кабельная канализация). Поэтому реально xDSL модемы
могут работать с максимальной скоростью только по
некоторым парам в общем кабеле.

С точки
зрения скорости передачи — даже самые современные модемы
ADSL-2 ADSL-2+ уже сейчас находятся «на грани»
требований пользователей. При интернет обмене неплохо
иметь скорость передачи 1-2 Мбит/с, а для
потокового видео со стандартным разрешением (SDTV) –
4…6 Мбит/с (в MPEG-2). Этим практически и
исчерпываются возможности модема при: а) не большом
расстоянии до абонента; б) «хорошей» паре в не сильно
замокшем кабеле.

При
передаче же сигналов HDTV потребуется обеспечение
скорости передачи 20 Мбит/с (в MPEG-2) или 9
Мбит/с (в MPEG-4). И это для одного ТВ канала!

При
новом строительстве технология xDSL становится
неконкурентоспособной даже экономически. Стоимость
одного 400-парного медного кабеля превысит стоимость
всей небольшой разветвленной оптической сети.

Что
касается применения гибридных волоконно-коаксиальных
технологий (HFC), то они достаточно хорошо себя проявили
только в сетях кабельного телевидения (КТВ).
Использование оптической магистрали в сочетании с
распределительной внутридомовой сетью на коаксиальном
кабеле успешно используется местными операторами КТВ.

Системы управления

Системы управления предназначены для управления другим оборудованием. Здесь можно выделить две составляющие: устройства пользовательского интерфейса, такие как кнопочные панели или сенсорные экраны, и контроллеры. С помощью кнопок, планшетов и интерактивных экранов пользователь может управлять работой оборудования. Например, опустить проекционный экран, задвинуть шторы и включить проектор. Контроллеры же отвечают за непосредственную раздачу управляющих сигналов соответствующим устройствам. Именно контроллер осуществляет, например, инициацию переключения источников сигнала коммутатором, описанную выше. Мощные контроллеры способны управлять самым разным оборудованием и могут иметь десятки портов ввода-вывода: Ethernet, инфракрасный, RS-232, USB и другие протоколы управления.

Архитектуры оптических сетей доступа

Архитектура построения сетей оптического доступа
характеризуется степенью приближения оптического
сетевого терминала к пользователю. Сектор стандартизации
Международного Союза Электросвязи (ITU-T) выделяет
несколько характерных вариантов.

  Как
видно из рисунка, все архитектуры FTTx (Fiber to the …)
предполагают наличие участка с распределительными
медными кабелями, но чем он короче, тем больше
пропускная способность сети. Максимальное использование
оптических технологий предполагает структура FTTH, при
которой оптический сетевой терминал находится в квартире
пользователя и соединяется короткими соединительными
кабелями с оконечными устройствами – телефоном,
компьютером, телевизором и т.д.

Выбор
архитектуры зависит от множества условий, и в первую
очередь — от плотности размещения абонентов. Но
ориентировочно можно высказаться за применение системы
FTTB для многоэтажных жилых зданий. Для частной
застройки или офисов, в зависимости от
платежеспособности заказчика и его потребности в
высокоскоростных приложениях, больше подойдет FTTC или
FTTH.

В
современных оптических сетях доступа могут
использоваться различные топологии сети (схемы
соединения узлов).

Выбор
оптимальной топологии зависит от целого ряда факторов,
связанных с конкретными условиями проектирования
(плотность абонентов, их расположение, виды услуг и
т.д.), а также от базовой оптической технологии.

В
последнее время на оптических сетях доступа наиболее
часто используются три интегральные технологии:

— Микро
сеть SDH (Micro SDH);

—
Активные сети Ethernet (Active Ethernet, AE);

Частые ошибки при монтаже оконечного оборудования и их предотвращение

1. Неправильный выбор оборудования

Одной из наиболее распространенных ошибок при монтаже оконечного оборудования является неправильный выбор самого оборудования

Важно учесть требования и характеристики конкретного проекта, чтобы выбрать подходящее оконечное оборудование. Необходимо провести тщательный анализ требований и сопоставить их с возможностями доступных вариантов

2. Некачественное соединение

Некачественное соединение компонентов оконечного оборудования может привести к неправильной работе всей системы

Важно правильно подключить и зафиксировать каждый компонент оборудования, а также обеспечить надежное соединение проводов и кабелей

При монтаже следует уделять особое внимание чистоте и качеству соединений, чтобы избежать нестабильной работы или поломки оборудования в будущем

3. Некорректная установка антенн

Еще одной распространенной ошибкой при монтаже оконечного оборудования является некорректная установка антенн. Ошибки могут возникать в размещении антенн, выборе и настройке усилителей и других устройств, которые отвечают за передачу и прием сигнала

Чтобы избежать таких ошибок, важно учитывать принципы работы антенн и правильно настраивать каждый компонент

4. Неправильное подключение питания

Неправильное подключение питания может привести к нестабильной работе оконечного оборудования

Важно учитывать требования каждого компонента оборудования к питанию, а также соответствовать рекомендациям производителя. Некачественное питание может создавать помехи и приводить к перегрузке или поломке оборудования

5. Недостаточная защита от внешних воздействий

Недостаточная защита оконечного оборудования от внешних воздействий, таких как пыль, влага или температурные изменения, может вызывать не только поломки оборудования, но и снижение производительности всей системы. При монтаже необходимо предусмотреть соответствующую защиту для оконечного оборудования, устанавливая его в пыле- и влагозащищенный корпус или обеспечивая дополнительные средства охлаждения.

6. Ошибки при настройке и программировании

Ошибки при настройке и программировании оконечного оборудования также могут привести к неправильной работе всей системы

Важно ознакомиться с инструкциями производителя и провести правильную настройку каждого компонента оборудования. При программировании необходимо следовать инструкциям и учитывать требования конкретного проекта

7. Отсутствие документации и маркировки

Отсутствие документации и маркировки оконечного оборудования может создавать затруднения при его монтаже и последующем обслуживании

Важно иметь подробную документацию по каждому компоненту оборудования, а также правильно маркировать каждый элемент при монтаже. Это позволит быстро и легко находить и устранять возникающие проблемы

Пример маркировки оборудования:
Наименование компонента
Маркировка

SWITCH
SW1

Access Point
AP2

Роутер
ROUTER3

Вывод

Все перечисленные ошибки при монтаже оконечного оборудования могут привести к неправильной работе системы, поломке оборудования и дополнительным затратам на исправление ошибок

Для предотвращения этих ошибок важно правильно выбирать оборудование, качественно соединять его компоненты, выполнять установку и настройку согласно документации производителя и предусматривать необходимые меры защиты от внешних воздействий. Также важно иметь документацию и правильно маркировать каждый компонент для удобства обслуживания и устранения проблем в дальнейшем

Эволюция глобальной коммуникационной инфраструктуры

В данном разделе мы рассмотрим, как менялась организация и конфигурация мировой сетевой системы в процессе своего развития. Изучение этой эволюции позволяет понять, какая современная структура сетей представляет собой результат долгого и постоянного процесса изменений и усовершенствований.

Функциональные элементы компьютерных сетей

Все устройства, подключаемые к сети, можно разделить на три функциональные
группы с точки зрения их отношения к ресурсам:

• рабочие станции;
• серверы;
• коммуникационные узлы

Рабочая станция (workstation)
—

это ПК, подключенный к сети, на котором пользователь сети выполняет свою
работу. Каждая рабочая станция обрабатывает свои локальные файлы и
использует свою операционную систему. Но при этом пользователю доступны
ресурсы сети. Можно выделить три типа рабочих станций: рабочая станция с
локальным диском, бездисковая рабочая станция, удаленная рабочая станция.

На рабочей станции с диском (жестким или гибким) ОС загружается с этого
локального диска. Для бездисковой станции ОС загружается с диска файлового
сервера. Такая возможность обеспечивается специальной микросхемой,
устанавливаемой на сетевом адаптере бездисковой станции. Удаленная рабочая
станция — это станция, которая подключается к локальной сети через
телекоммуникационные каналы связи (например, с помощью телефонной сети).

Сервер (server) —

это компьютер, подключенный к сети и предоставляющий пользователям сети
определенные услуги, например, хранение данных общего пользования, печать
заданий, обработку запроса к СУБД, удаленную обработку заданий и т.д.

Коммуникационные узлы —

к коммуникационным узлам сети относятся следующие устройства:
повторители, концентраторы, коммутаторы, мосты, маршутизаторы, шлюзы.

Протяженность сети, расстояние между станциями определяются, в первую
очередь, физическими характеристиками передающей среды (коаксиального кабеля,
витой пары и т.д.). При передаче данных в любой среде происходит затухание
сигнала, что и приводит к ограничению расстояния. Чтобы преодолеть это
ограничение и расширить сеть, устанавливают специальные устройства —
повторители, мосты и коммутаторы. Часть сети, в которую не входит устройство
расширения, принято называть сегментом сети.

Повторитель (repeater) —

устройство, усиливающее или регенерирующее пришедший на него сигнал.
Повторитель, приняв пакет из одного сегмента, передает его во все остальные.
При этом повторитель не выполняет развязку присоединенных к нему сегментов.
В каждый момент времени во всех связанных повторителем сегментах
поддерживается обмен данными только между двумя станциями.

Коммутатор (switch) —

устройство, которое, как и повторитель, позволяет объединять несколько
сегментов. В отличие от повторителя, мост выполняет развязку присоединенных
к нему сегментов, то есть одновременно поддерживает несколько процессов
обмена данными для каждой пары станций разных сегментов.

Концентратор (hub) —

устройство, позволяющее объединить несколько рабочих станций в один
сетевой сегмент. При применении концентратора все пользователи делят между
собой полосу пропускания сети. Пакет, принимаемый по одному из портов
концентратора, рассылается во все другие порты, которые анализируют этот
пакет — предназначен он для них или нет.

Маршрутизатор (router) —

устройство, соединяющее сети одного или разных типов по одному протоколу
обмена данными. Маршрутизатор анализирует адрес назначения и направляет
данные по оптимально выбранному маршруту.

Шлюз (gateway) —

это устройство (как правило, выделенный компьютер, оснащенный
специальным ПО), позволяющее организовать обмен данными между разными
сетевыми объектами, использующими разные протоколы обмена данными.

Организация и структура сети интернет

Современная организация интернета отражает сложную систему взаимосвязанных сетей, создавая уникальную инфраструктуру, в основе которой лежат различные технологии и протоколы. Но как организована эта глобальная сеть? Подход к структуре интернета состоит из нескольких основных компонентов, которые определяют его функционирование и эффективность.

1. Важнейшим аспектом организации интернета является его географическая разветвленность. Сети простираются по всему миру, обеспечивая связь между миллионами компьютеров и устройств. Этот глобальный охват делает интернет непревзойденным средством коммуникации и обмена информацией.

2. Другим важным аспектом структуры интернета является его децентрализованность. Вместо централизованного контроля сети функционируют на основе принципа равноправия, где каждый узел может быть как клиентом, так и сервером, обеспечивая более надежную и устойчивую работу сети.

3. Все сети в интернете соединены между собой через систему маршрутизации. Это позволяет пакетам данных перемещаться по различным путям для достижения своего конечного пункта назначения, обеспечивая эффективную передачу информации.

4. Наконец, структура интернета включает в себя различные уровни абстракции и протоколы, такие как TCP/IP, которые обеспечивают совместимость и взаимодействие между различными устройствами и приложениями в сети.

Оконечное оборудование

Оконечное оборудование — подключаемые к абонентским линиям и находящиеся в пользовании абонентов технические средства формирования сигналов электросвязи для передачи или приема заданной абонентами информации по каналам связи.
 

Оконечное оборудование, подключаемое к периферийной стороне каналов связи, представляет собой видеотерминалы типа ВТ 2000 — 15 и другие программно-совместимые с ними.
 

Оконечное оборудование состоит из четырех типов стоек: аналого-цифровой ( САЦО), содержащей аппаратуру для четырех 30-канальных систем; линейного тракта ( СОЛТ), содержащей аппаратуру на 30 двусторонних линейных трактов; оконечного оборудования ( СОО), содержащей аппаратуру на три полных 30-канальных комплекта; оконечного оборудования с питанием от сети переменного тока ( СОО-С), содержащей аппаратуру на два 30-канальных комплекта.
 

Оконечное оборудование АСТ-К / 60 выпускается емкостью от 40 до 400 абонентских установок с возможностью увеличения по 10 абонентских установок.
 

Оконечное оборудование линейного тракта устанавливается в том же здании, где и оконечные станции, и соединяется с последними двумя кабелями: передачи и приема. Передача и прием со стороны линии ( от кросса) также производятся по двум кабелям. В кабелях имеются пары для служебной связи и телесигнализации.
 

Оконечное оборудование обработки данных, предназначенное только для передачи или дуплексной работы, может все время поддерживать в цепи СА состояние замкнуто. Аналогичным образом аппаратура передачи данных, используемая только для передачи или дуплексной работы, может быть устроена так, что находится в режиме передачи все время, независимо от состояния сигнала в цепи СА.
 

Оконечным оборудованием СПОТИ являются коммуникационные серверы, включенные в локальную сеть и оснащенные модемами различных типов и телеграфными адаптерами.
 

В приемном оконечном оборудовании частотного телеграфирования приходящие с линии сигналы переменного тока должны быть распределены по соответствующим каналам и, в конечном счете, преобразованы в сигналы постоянного тока, способные обеспечить работу телеграфного реле или электромагнита приемного телеграфного аппарата. Даже при нормальных условиях токи сигналов на входе системы ТТ имеют незначительную величину, чтобы можно было непосредственно продетектировать их и использовать для управления приемным реле. Следовательно, необходимо предварительно усилить принимаемые сигналы.
 

АП — оконечное оборудование, оснащенное устройствами ввода-вывода, через которое пользователь АСУ обращается к системе для ввода данных или для получения требуемых сведений и4 результатов.
 

Удельный вес оконечного оборудования достаточно велик, поэтому при синтезе его комплектов следует стремиться к их максимальному упрощению.
 

На входе оконечного оборудования устанавливается частотны демодулятор, выполняемый в виде дискриминатора на расстроен ных контурах. В качестве детектирующих элементов в нем ис пользуются обычно полупроводниковые диоды.
 

В состав оконечного оборудования аппаратуры КАМА входит только один тип стойки индивидуального и группового оборудования СИГ. На этой стойке размещаются: три блока статических реле СР; блок линейного трансформатора ЛТр; блок направляющих фильтров ДК-280; блок передачи станции А ( на станции Б — блок передачи станции Б); блок приема станции А ( на станции Б — блок приема станции Б); блок фильтра Д-552, блок передачи синхронизирующего сигнала РП-8; блок литания ПИТ, блок АРУ и КГТ станции А ( на станции Б — блок АРУ и КГТ станции Б) и 30 блоков приемопередатчика.
 

Цепь между оконечным оборудованием данных и оборудованием передачи данных, используемая для обмена сигналами управления и сигналами синхронизации.
 

В смешанных системах оконечное оборудование строится по принципу индивидуальных, а промежуточное — групповых систем. Такое построение позволяет легко выделить на промежуточных станциях необходимое число каналов, поэтому на трубопроводном транспорте преимущественное применение находят смешанные системы.