Компьютерные сети. 5-е издание

На практике довольно трудно говорить о реальной эффективной емкости каналов. Провайдеры ADSL заявляют некоторую пропускную способность (например, 1 Мбит/с по нисходящему каналу, 256 Кбит/с по восходящему) и обычно достигают примерно 80 % от нее. Провайдеры кабельных сетей могут искусственно ограничивать пропускную способность каждому пользователю, чтобы помочь предсказать качество работы, но они не могут действительно дать гарантии, потому что эффективная емкость зависит от того, сколько людей в настоящее время активно на кабельном сегменте пользователя. Иногда скорость будет выше, чем в ADSL, иногда — ниже. Раздражает в данном случае непредсказуемость. Если сейчас все «летает», это не означает, что через минуту будет так же, потому что не исключено, что именно сейчас самый большой свинтус в районе, занимающий своим трафиком всю пропускную способность сегмента, включает свой компьютер.

По мере привлечения в ADSL все большего числа пользователей, качество обслуживания практически не снижается, поскольку каждый абонент имеет выделенное соединение. В кабельной системе каждый новый пользователь сегмента снижает качество обслуживания в целом. Единственный выход из данной ситуации — разбивать загруженные участки на более мелкие и подсоединять их напрямую к оптическому кабелю. Это стоит довольно дорого, поэтому операторы всячески стараются избежать таких ситуаций.

Мы, между прочим, уже изучили одну систему с совместно используемым каналом — это мобильная телефонная система. Там тоже имеются группы пользователей, находящихся в одной ячейке, каждый из которых занимает какую-то часть пропускной способности. Обычно существует жесткое разделение используемых ресурсов, для этого применяется частотное и временное уплотнение, потому как речевой трафик обычно довольно ровный. Однако применять жесткое разделение ресурсов при передаче данных оказывается крайне неэффективным, потому что зачастую канал вообще простаивает, тогда зарезервированные ресурсы тратятся просто так. С кабелем используется более динамическое средство для распределения совместно используемой пропускной способности. Несмотря на все это, в этом смысле кабельная система гораздо ближе к мобильной телефонии, чем к стационарным системам.

Доступность — это параметр, по которому ADSL и кабельные сети отличаются друг от друга. У каждого есть телефон, но не каждый живет достаточно близко к оконечной ADSL-станции, чтобы установить соответствующую систему. С другой стороны, не у всех есть кабель в доме или в районе, но если уж он есть, то удаленность от оптоузла или распределительного устройства большой роли не играет. Стоит также отметить, что поскольку кабельные системы начались с кабельного телевидения, корпоративных клиентов у них очень мало.

Будучи двухточечной системой, ADSL является более защищенной, чем кабельная сеть. Любой абонент последней может запросто считывать все пакеты, проходящие мимо него. По этой причине любой приличный оператор кабельной сети предлагает шифрование трафика обоих направлений. И все же, даже если пакет перехвачен в зашифрованном виде, это менее безопасно, чем полное отсутствие возможности перехвата.

Телефонная система, вообще говоря, надежнее кабеля. Например, существует система резервного питания, которая позволяет телефонной сети работать даже при временных отключениях электричества. Если же отключится питание какого-либо усилителя кабельной сети, все пользователи, находящиеся в его ведении, сразу потеряют соединение.

Наконец, существует большой выбор провайдеров ADSL. Иногда это даже форсируется специальными законодательными актами. Этого не скажешь про операторов кабельных сетей. Далеко не всегда есть какой-либо выбор.

Вывод такой: ADSL и кабельные сети имеют много общего и отличаются друг от друга не так уж сильно. Они предлагают сравнимое качество обслуживания и, по мере роста конкуренции между ними, по-видимому, будут предлагать сравнимые цены.

Резюме

Физический уровень является базовым для сетей любого типа. Природа носителей информации накладывает два фундаментальных ограничения на все каналы, и это определяет их допустимую пропускную способность. Первое ограничение носит имя Найквиста и имеет отношение к идеальным бесшумным каналам. Второе ограничение, ограничение Шеннона, говорит о каналах с шумом.

Среда передачи данных может быть проводниковой или беспроводной. Основными проводниковыми средами являются витая пара, коаксиальный кабель и оптоволоконный кабель. Среди беспроводных сред следует выделить радио, микроволны, инфракрасное и лазерное излучение распространяющиеся по воздуху и спутниковую связь.

Цифровые методы модуляции посылают биты по проводниковым и беспроводным средам как аналоговые сигналы. Линейные коды работают в основной полосе частот, и сигналы могут быть помещены в полосу пропускания путем модулирования амплитуды, частоты и фазы несущей частоты. Каналы могут быть совместно использованы пользователями путем временного, частотного мультиплексирования времени и мультиплексирования с кодовым разделением.