Как называется объем информации передаваемой по компьютерной сети за единицу времени

Обновлено: 07.07.2024

1.8 Коротко о единицах измерения в компьютерных сетях или что такое пропуская способность канала связи

Еще из этой записи вы узнаете, почему скорость Интернета у вас дома не 100 Мбит/с, а меньше и докуда (до какой точки) вообще вам гарантирует провайдер такую скорость передачи данных, а также вы поймете, что пропускная способность считается несколько иначе, нежели занятое пространство на жестком диске.

Перед началом я хотел бы вам напомнить, что ознакомиться с опубликованными материалами первой части нашего курса можно по ссылке: «Основы взаимодействия в компьютерных сетях».

1.8.1 Введение

Совсем коротко мы поговорим о единицах измерения в компьютерных сетях. По большей части нас будет интересовать пропускная способность канала связи и время. С временем все понятно, оно так или иначе всем знакомо и может измеряться в секундах минутах, часах, днях, долях секунды. А вот с пропускной способностью канала связи не совсем, мы, как сетевые инженеры, строящие свою компьютерную сеть на оборудование Cisco, будем измерять пропускную способность в соотношении битов, пройденных через канал за секунду или битах в секунду.

1.8.2 Пропускная способность канала связи и простая аналогия

Cisco в своих курсах (по крайней мере в курсах ICND1 и ICND2) не считает нужным посвящать вас в глубокий физический смысл этой величины, поэтому и мы здесь не будем останавливаться на этом деле. За подробностями обращайтесь к поисковой системе, либо не поленитесь и найдите книгу Бернарда Скляра «Цифровая связь», там очень подробно и хорошо описан физический смысл пропускной способности и полосы пропускания, а также откуда это все у нас пошло и как мы дожили до таких измерений пропускной способности канала связи.

Здесь я приведу лишь грубую аналогию: представьте, что у вас есть плоский стол, в центре которого вырезано круглое отверстие, а также коробка с бесконечным количеством шаров (давайте только договоримся, что каждый шар имеет определенный вес, скажем, 200 грамм) и ваша задача заключается, в том, чтобы за какую-то определенную единицу времени пропустить как можно большее количество шаров через отверстие, а результат мы будем измерять не в количестве шаров, а в килограммах. Насколько быстро это у вас получится?

Сложный вопрос, но мы можем выделить здесь три важных фактора, которые повлияют на конечный результат: вес шара, диаметр отверстия и то, насколько быстро вы сможете орудовать, проталкивая эти шары. К характеристикам непосредственно канала в данном случае относится диаметр отверстия, к характеристикам передаваемых данных относится вес шара, а также можно провести аналогию с тем «насколько быстро вы сможете орудовать, проталкивая эти шары» и производительностью реального сетевого оборудования.

В данному случае пропускная способность будет измеряться в том, сколько килограммов/граммов/тонн шаров вы сможете пропустить через это отверстие за секунду. Например, у вас получилось за секунду протолкнуть в отверстие 5 шаров, тогда пропускная способность вашей системы будет 1 килограмм в секунду или 1 кг/с. Как можно увеличить пропускную способность вашей системы? Первый и очевидный способ – увеличить диаметр отверстия (улучшить канал связи), допустим, чтобы через это отверстия в один момент времени могло проходить не один шар, а два или три. Если мы увеличим отверстие в два раза, то, наверное, за секунду мы сможем пропустить через отверстие не 5, а 10 шаров, а это уже 2 килограмма и, соответственно, пропускная способность увеличится до 2 кг/c.

Вас должно было смутить слово «наверное» в предыдущем абзаце. И это слово там появилось не случайно. Дело все в том, что тут возникает вопрос: а хватит ли нам сноровки и ловкости, чтобы брать сразу по два шара из коробки постоянно или в принципе, если не хватит, то нам нужно тренироваться. Если говорить о компьютерных сетях, то, например, ваш физическая среда передачи данных позволяет вам передавать данных со скоростью 1 Гигабит/с, а у вашего оборудования нет таких портов, да и вообще оно не рассчитано на такую скорость передачи данных, тогда вам нужно будет обновить это оборудование.

И наконец третий параметр – вес шара. Например, мы можем его увеличить с двухсот грамм до четырехсот, тем самым мы увеличим пропускную способность нашей вымышленной системы (вес увеличиваем за счет увеличения плотности материала, объем шара не меняется, допустим шары у нас были алюминиевые, а теперь мы взяли и заменили их на медные, поэтому диаметр отверстия изменять не нужно). Допустим мы по-прежнему сможем проталкивать через отверстие 5 шаров, но пропускная способность за счет увеличения веса шара увеличится в два раза с 1 кг/с до 2 кг/c. Но возникает вопрос: а сможем ли мы поднимать шары, если они будут весом 400 грамм или нам надо подкачаться? В реальной жизни есть такой параметр MTU (количество полезной информации в кадре/пакете, этот параметр можно задавать как для канального уровня модели OSI, так и для сетевого уровня эталонной модели сетевого взаимодействия), о нем мы обязательно поговорим, но чуть позже, его можно изменять, но не все оборудование сможет работать с некоторыми особенно большими значениями MTU, да и увеличение MTU в два раза не приведет к увеличению пропускной способности в два раза, позже вы поймете почему.

Итак, мы выделили три главных фактора, которые будут влиять на пропускную способность нашей компьютерной сети:

Поэтому, когда вы говорите про пропускную способность, желательно уточнять про что вы именно говорите и в чем именно вы измеряете пропускную способность.

Простая компьютерная сеть

Рисунок 1.8.1 Простая компьютерная сеть

На Рисунке 1.8.1 показана простая компьютерная сеть, у каждого устройства в этой сети есть своя производительность и свои характеристики, например, очевидно, что принтеру не нужен канал связи с пропускной способностью 1 Гбит/c, так как его буфер ограничен, а скорость печати значительно медленнее указанной скорости передачи данных.

1.8.3 Лирическое отступление по поводу провайдеров и скорости Интернета 100 Мбит/с

Тут, кстати, стоит сказать пару слов о провайдере. Когда вы берете у провайдера «интернет 100 мегабит/с», вы берете не чистых 100 мегабит/с полезных данных. Вы берете полосу пропускания шириной 100 мегабит. При этом провайдер вам не гарантирует, что такая полоса пропускания будет во всем Интернете, такая полоса будет только до конечного порта провайдера, который, будем пока говорить так, подключен к общей сети, которую мы называем Интернет. Как только ваш пакет вышел из сети провайдера и отправился в путешествие до серверов Ютуба, ваш поставщик услуг теряет контроль над этим пакетом, так как до Ютуба пакет может пройти через сети других провайдеров.

Грубая схема пути пакета от вашего ПК до Интернета

Рисунок 1.8.2 Грубая схема пути пакета от вашего ПК до Интернета

Если посмотреть на Рисунок 1.8.2, на котором изображена очень грубая схема того, какой путь пройдет ваш пакет от вашего ПК, до Интернета, легко можно понять, что провайдер гарантирует вам 100 Мбит/c, ровно до той желтой стрелочки, которая соединяет маршрутизатор провайдера с облачком, которое я назвал Интернет. Ну а что касается нижней части схемы, то желтая стрелочка, соединяющая домашний роутер с роутером провайдера, имеет пропускную способность 100 Мбит/c, это как раз означает то, что если вы берете у провайдера такой канал, то он будет делиться между всеми устройствами, находящимися за вашим домашним роутером.

А еще стоит учитывать, что ваш домашний роутер должен общаться на своем роутерском языке с роутером провайдера и другими провайдерскими устройствами, и вот этих 100 Мбит/с, которые вы взяли у провайдера, также используются для этих целей, то есть в канале 100 Мбит/с передается как полезный трафик, так и служебный (примерно 7%) и этот момент даже описан, ну или по крайней мере должен быть прописан в вашем договоре (смотрите по ключам вроде: процент утилизируемого трафика или процент служебного трафика).

В общем и целом, вы берете не чистых 100 Мбит/с, а грязных, вывод из этого прост: не насилуйте мозг провайдерской тех. поддержки, а читайте договор, разбирайтесь в том, что вы берете и смотрите, на что подписываетесь.

1.8.4 Единицы измерения канала связи и единицы измерения объема данных на жестком диске компьютера

Если вы IP-инженер, сетевой инженер или администратор сети, то для вас пропускная способность, скорее всего, будет представлена в бит/c и это чертовски удобно. Но бит/c не всегда удобная единица измерения, слишком много нулей придется печатать или считывать с экрана, если вы работаете с современной компьютерной сетью, вероятно вам будет удобнее работать килобитами (10 в 3-ей степени бит)[1 Кбит/c], мегабитами (10 в 6-ой степени бит)[1 Мбит/с] или гигабитами (10 в 9-ой степени бит)[1 Гбит/с].

Обратите внимание, если мы говорим о пропускной способности канала связи, то 1 Кбит = 1000 бит. Но если мы говорим о компьютерной логике и о мере измерения объемов памяти, то мир меняется и, к сожалению, об этом знают не все сетевые инженеры, хотя, казалось бы, очевидная вещь. Итак, когда мы говорим про объем памяти компьютера, то мы тоже вполне себе неплохо используем эти самые биты, но до тех пор, пока мы используем просто биты, а не килобиты или мегабиты. Так, например, 1 Кбит на жестком диске равен 1024 битам, а 1 Кбит пропускной способности канала связи равен 1000 битам. Вопрос: куда делись или откуда появились этих 24 бита?

А дело вот в чем: когда мы говорим про пропускную способность канала связи, то один килобит для нас представляется как 10 в третьей степени бит или 1000 бит, а когда мы говорим про объем памяти, то 1 килобит это 2 в 10 степени бит (это соответствует общей концепции вычислительной техники, подробнее читайте у Таненбаума в его «Архитектуре компьютера»). Вам важно запомнить, что размеры памяти всегда представляются как степень двойки, поэтому даже если вы от бит перейдете к байтам (в одном байте 8 бит), то в логике компьютера 1 килобайт памяти, это не 1000 байт, а 1024 байта.

Но скорость передачи данных не измеряется двоичной системой счисления, для этого мы используем десятичную систему и, соответственно, степени десятки. И вот эта очевидная и базовая вещь в реальной работе приводит к тому, что сетевой инженер пытается решить проблему, которой нет. В качестве примера возьмем такой замечательный во всех отношениях файловый менеджер с названием Total Commander, у которого есть встроенный FTP клиент, при помощи которого абонент, арендующий у провайдера канал связи, решил замерить производительность своего канала (действительно ли провайдер дает ему заявленную скорость или нет), все бы ничего, но дело в том, что FTP клиент, встроенный в Total Commander измеряет скорость копирования файлов, а не скорость канала связи, поэтому результаты он показывает в компьютерной логике и не в мегабитах, а в мегабайтах за секунду. Если хотите попрактиковаться, то вот вам вопрос: канал с какой пропускной способностью арендовал клиент у провайдера, если Total Commander показывал скорость копирования файлов 2.3-2.5 мегабайта в секунду.

Другой пример, есть такой замечательный производитель сетевого оборудования, название которого начинается на D и заканчивается на Link, а между двумя этими словами дефис еще есть. Если говорить о провайдерах, то они любят коммутаторы этого вендора устанавливать для подключения конечных абонентов (если к вам домой приходит витая пара, то, вероятно, она уходит на чердак или в подвал и со стороны провайдера она воткнута в коммутатор этого вендора), такие коммутаторы называются коммутаторами доступа. Как правило, но не всегда, порты этих коммутаторов, с которых включены абоненты, имеют пропускную способность 100 Мбит/c, но не все абоненты берут скорость 100 Мбит/с, кому-то 30 Мбит/с подавай, кому-то пятнадцать.

И самым простым и ломовым способом ограничить пропускную способность для таких абонентов является ограничение полосы пропускания непосредственно на порту, с которого включен абонент (но, если речь идет про услугу доступ в интернет, то провайдеры так не делают, так как маркетологи обещают абонентам при любой скорости доступа в Интернет, пусть даже и 10 Мбит/c, скорость к внутрисетевым ресурсам будет 100 Мбит/c). Так вот, у D-Link есть модели, которым говоришь: D-Link на 5-ом порту надо ограничить скорость до 20 Мбит/c. D-Link на это отвечает: хорошо, я тебя понял и сделал как ты говоришь. Но, мы же должны быть ответственными инженерами, поэтому мы говорим коммутатору: D-Link, покажи скорость, которую ты выставил на 5-ый порт. А D-Link отвечает: вот смотри, на 5-ом порту скорость 24.9 (с хвостиком). И эта ситуация как раз-таки связана с проблемой компьютерной логики подсчета и логики пропускной способности канала связи. Но не подумайте, ничего плохого про D-Link я говорить не хочу, эта ситуация решается парой команд в конфигурации коммутатора.

А теперь давайте я приведу таблицу степеней десятки, в которой будет записано число без степени, это же число, но в виде 10 в степени и как эта вся штука называется (префикс).

Степень Число в явном виде Префикс
10 -24 0.000000000000000000000001 йокто
10 -21 0.000000000000000000001 цепто
10 -18 0.000000000000000001 атто
10 -15 0.000000000000001 фемто
10 -12 0.000000000001 пико
10 -9 0.000000001 нано
10 -6 0.000001 микро
10 -3 0.001 милли
10 3 1000 Кило
10 6 1 000 000 Мега
10 9 1 000 000 000 Гига
10 12 1 000 000 000 000 Тера
10 15 1 000 000 000 000 000 Пета
10 18 1 000 000 000 000 000 000 Экза
10 21 1 000 000 000 000 000 000 000 Цетта
10 24 1 000 000 000 000 000 000 000 000 Йотта

1.8.5 Выводы

Итак, в завершении разговора о пропускной способности канала связи выделим все самое основное и важное. И первое, нужно быть внимательным при работе с пропускной способностью, хотя эта общая рекомендации при работе с компьютерными сетями в целом. Второе, пропускная способность канала связи считается иначе, нежели объем памяти на компьютере. Третье, провайдер дает нам не 100 Мегабит/с скорости Интернета, а полосу пропускания 100 мегабит, причем грязную полосу, часть которой занята служебным трафиком.

Четвертое, стоит отделять пропускную способность канала связи от пропускной способности компьютерной сети в целом, да и вообще каналы связи работают куда быстрее, чем может работать компьютер, поэтому производители сетевого оборудования везде, где это только возможно, стараются заменить программные вычисления аппаратными. Пятое, для нас в рамках всего нашего разговора пропускная способность будет измеряться как соотношение бит/c. Ну и шестое (об этом будет подробнее в разговоре про MTU), на пропускную способность системы в целом влияет то, сколько полезных данных содержится в одном фрагменте данных (кадре или пакете), MTU на пропускную способность непосредственно канала не влияет, поэтому в компьютерных сетях и системах связи иногда размер чего-либо имеет большое значение.










Кроссворды и сканворды, скандинавские, японские и классические, решать онлайн бесплатно без регистрации

Решать онлайн сканворды, кроссворды и судоку на мобильном телефоне.

Сканворд №216: ЗАСОВ . Сетка сканворда: 12х14

Пазлы онлайн. Картинка №299: Полевой натюрморт . Размер картинки: 640х480

Кроссворд №130: ХИТРОУ . Сетка кроссворда: 13х15

Пазлы онлайн. Картинка №298: Бутончик розы . Размер картинки: 640х480

Японский кроссворд №36: Трактор в поле . Сетка кроссворда: 20х20

Шахматы играть онлайн

Пятнашки, играть онлайн

В британском отеле портье подходит к американскому туристу, нетерпеливо жмущему на кнопку лифта.
- Сэр, лифт скоро будет здесь.
- Лифт? Лифт? Отвечает американец, - О, вы имеете ввиду элеватор.
- Нет, сэр, здесь мы называем это - лифт.
- Но поскольку он был изобретен в Америке, он называется элеватор.
- Да сэр, но поскольку язык был изобретен здесь, то это называется лифт.


- Поток информации в сети передачи данных (обычно о компьютерных сетях).

- Объём информации, проходящей по компьютерной сети передачи данных за определённый период времени.

- Посещаемость (о сайте).

- Трафик — объём дорожного движения через данный узел за единицу времени. Сетевой трафик — объём информации, передаваемой через компьютерную сеть за определённый период времени.

Аппаратные (технические) средства глобальной сети

Узлы компьютерной сети – это компьютеры, объединенные в сеть.

Среди них есть постоянно работающие в сети, выполняющие системные услуги и поддерживающие информационные сервисы. Они называются хост-компьютерами.

Персональный компьютер пользователя также становится узлом сети, но только на время подключения.

Каналы передачи данных по физическому принципу своего устройства делятся на:

  • Проводные
  • Оптические
  • Беспроводные

К проводным каналам относятся телефонные линии и различные виды электрических кабелей. Данные по проводным каналам передаются в виде электрических сигналов.

Использование телефонных каналов (коммутируемых линий) удобно и дешево, поскольку система телефонной связи уже давно организована, налажена и охватывает весь мир. Каждый раз для организации связи между абонентом и узлом сети с помощью коммутируемых линий нужно «дозваниваться» по соответствующему номеру. В другое время эта же линия используется для обычных телефонных разговоров. Для связи между постоянно действующими узлами сети могут применяться специально выделенные телефонные каналы. В этом случае связь действует постоянно и не требуется набирать телефонный номер.

Телефонные сети постепенно переходят на цифровую связь, но значительная часть телефонных каналов все еще использует передачу непрерывного (аналогового) электрического сигнала. Для того, чтобы соединить компьютер с такой сетью, необходимо специальное устройство, которое называется «модем» (МОдулятор – ДЕМодулятор).

Модуляция – это преобразование информации из дискретной цифровой формы в аналоговую, которое производится при передаче информации в сеть.

Иногда такое преобразование называют цифро-аналоговым преобразованием – ЦАП.

Демодуляция – это обратное, аналого-цифровое преобразование (АЦП), происходящее во время приема информации.

Модем может быть выполнен в виде отдельного устройства, подключаемого к компьютеру через стандартный последовательный порт связи, который имеется у каждого компьютера. Бывают также встроенные модемы в виде электронной платы, устанавливаемой внутри компьютера.

Схема связи между пользователем сети и хост-компьютером с помощью модема и телефонной линии показана на рисунке:


Одной из важнейших характеристик модема является скорость передачи данных, измеряемая в битах в секунду (килобитах в секунду, байтах в секунду, килобайтах в секунду и так далее).

Скорость передачи данных по проводным каналам находится в диапазоне от 14 Кбит/с до 56 Кбайт/с

Передача цифровых данных по электрическому кабелю может происходить со скоростями в десятки и сотни Мбит/с.

Примером проводного канала в виде электрического кабеля служат каналы связи кабельного телевидения, которые используются, в том числе, и для компьютерных сетей.

Самую высококачественную связь поддерживают оптоволоконные каналы цифровой связи. Скорость передачи данных по таким каналам измеряется десятками Гбит/с.

Спутниковые радиоканалы применяются для связи между узлами сети, удаленными на большие расстояния. Они могут поддерживать передачу данных со скоростями до 5 Мбит/с.

Для организации беспроводного подключения пользователей к сети используется также технология Wi-Fi (от Wireless Fidelity, дословно: беспроводная точность воспроизведения). В ней используется радиосвязь в определенном диапазоне частот. Wi-Fi дает возможность пользователю поддерживать связь с узлом Wi-Fi-сети на расстояниях от нескольких десятков метров в помещении до нескольких сотен метров на открытом пространстве.

Пропускная способность канала связи

Любой канал связи имеет ограниченную пропускную способность, то есть скорость передачи информации.

Единицы измерения, комментарий:

  • Бит / с – означает, сколько бит будет передаваться за 1 секунду.
  • 1 Кбит (килобит, Kbit) = 1024 бит = 2 10 бит
  • 1 Мбит (мегабит, Mbit) = 1024 Кбит = 2 10 Кбит
  • 1 Гбит (гигабит, Gbit) = 1024 Мбит = 2 10 Мбит
  • 1 Кбайт (килобайт) = 8 Кбит (килобит), так как 1 байт = 8 бит.
  • 1 Мбайт (мегабайт) = 8 Мбит (мегабит), так как 1 байт = 8 бит.

Если нужно измерить объем переданной информации, то используют формулу: Q = q • t , где

Q – Объем переданной информации.

q – Пропускная способность канала (в битах в секунду или подобных единицах). То есть скорость передачи информации.

t – Время передачи.

Формула Q = q • t похожа на формулу Скорость (V ) – Время ( t ) – Расстояние ( S ): S = V • t

В компьютерных сетях пользователи могут использовать различные марки компьютеров, типы модемов, линии связи, коммуникационные программы. Чтобы все это оборудование работало согласованно, работа сетей подчиняется специальным техническим соглашениям, которые называются протоколами.

Решение задач

Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 128000 бит/c. Через данное соединение передают файл размером 625 Кбайт. Определите время передачи файла в секундах.

Согласуем единицы измерения.

  1. Скорость q = 128 000 бит/с = 128 • 1000 бит/с = 2 7 • (125 • 8) бит/с = 2 7 • 5 3 • 2 3 бит/с = 2 7+3 • 5 3 бит/с =2 10 • 5 3 бит/с
  2. Объем передаваемого файла Q = 625 Кбайт = 625 • 1024 байт (так как в 1 килобайте 1024 байт) = 625 • 1024 • 8 бит (так как в 1 байте 8 бит) = 625 • 2 10 • 2 3 бит = 54 • 2 10+3 бит = 5 4 • 2 13 бит

Тогда по формуле Q = q • t выразим



Ответ : 40 секунд

Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 512 000 бит/c. Передача файла через это соединение заняла 1 минуту. Определить размер файла в килобайтах.


Ответ : 3750 Кбайт

У Васи есть доступ к Интернет по высокоскоростному одностороннему радиоканалу, обеспечивающему скорость получения им информации 256 Кбит в секунду. У Пети нет скоростного доступа в Интернет, но есть возможность получать информацию от Васи по низкоскоростному телефонному каналу со средней скоростью 32 Кбит в секунду. Петя договорился с Васей, что тот будет скачивать для него данные объемом 5 Мбайт по высокоскоростному каналу и ретранслировать их Пете по низкоскоростному каналу. Компьютер Васи может начать ретрансляцию данных не раньше, чем им будут получены первые 512 Кбайт этих данных. Каков минимально возможный промежуток времени (в секундах), с момента начала скачивания Васей данных, до полного их получения Петей?

а. Петя может начать получать информацию только тогда, когда Вася скачает для него первые 512 Кбайт. При этом известно, что Вася будет скачивать эти 512 Кбайт со скоростью 256 Кбит/с. Значит, во-первых, надо найти время, с которым будет передаваться этот объем информации (512 Кбайт) с заданной скоростью(256 Кбит/с) из Интернета к Васе. Таким образом, будет найдено время задержки файла у Васи. Примечание: после скачивания 512 Кбайт Вася продолжит скачивать весь файл, но уже начнет передавать файл Пете.

б. Практически Вася должен получить 5 Мбайт со скоростью 32 Кбит/с. То есть, во-вторых, надо найти время, с которым будет передаваться этот объем информации (5 Мбайт) с заданной скоростью(32 Кбит/с) от Васи к Пете.

в. Затем, в-третьих, надо сложить два найденных времени.

Данные рассуждения можно представить в виде диаграммы Ганта:



Ответ: 1296 с

Каково время (в минутах) передачи полного объема данных по каналу связи, если известно, что передано 150 Мбайт данных, причем первую половину времени передача шла со скоростью 2 Мбит в секунду, а остальное время – со скоростью 6 Мбит в секунду?


Ответ: 5 минут

Задача 5. Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 128000 бит/с. Сколько времени (в секундах) займет передача файла объемом 500 Кбайт по этому каналу?

Задача 6. Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 64000 бит/с. Сколько времени (в секундах) займет передача файла объемом 375 Кбайт по этому каналу?

Задача 7. Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 512000 бит/с. Передача файла по этому каналу занимает 16 сек. Определите объем файла в килобайтах.

Задача 8. Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 128000 бит/с. Передача файла через данное соединение заняла 120 с. Каков объем файла в Кбайтах?

Задача 9. У Васи есть доступ к Интернет по высокоскоростному одностороннему радиоканалу, обеспечивающему скорость получения им информации 2 17 бит в секунду. У Пети нет скоростного доступа в Интернет, но есть возможность получать информацию от Васи по низкоскоростному телефонному каналу со средней скоростью 2 16 бит в секунду. Петя договорился с Васей, что тот будет скачивать для него данные объемом 8 Мбайт по высокоскоростному каналу и ретранслировать их Пете по низкоскоростному каналу. Компьютер Васи может начать ретрансляцию данных не раньше, чем им будут получены первые 1024 Кбайт этих данных. Каков минимально возможный промежуток времени (в секундах), с момента начала скачивания Васей данных, до полного их получения Петей?

Задача 10. У Толи есть доступ к сети Интернет по высокоскоростному одностороннему радиоканалу, обеспечивающему скорость получения информации 2 19 бит в секунду. У Миши нет скоростного доступа в Интернет, но есть возможность получать информацию от Толи по низкоскоростному телефонному каналу со средней скоростью 2 15 бит в секунду. Миша договорился с Толей, что тот будет скачивать для него данные объемом 5 Мбайт по высокоскоростному каналу и ретранслировать их Мише по низкоскоростному каналу. Компьютер Толи может начать ретрансляцию данных не раньше, чем им будут получены первые 512 Кбайт этих данных. Каков минимально возможный промежуток времени (в секундах) с момента начала скачивания Толей данных до полного их получения Мишей?

Задача 11. Саша скачивает из сети файл размером 60 Мбайт. Скорость передачи первой половины данных составляет 256 Кбит в секунду, а второй – в два раза меньше. Сколько минут будет скачиваться файл?

Задача 12. Каково время (в минутах) передачи полного объема данных по каналу связи, если известно, что передано 9000 Мбайт данных, причем треть времени передача шла со скоростью 60 Мбит в секунду, а остальное время – со скоростью 90 Мбит в секунду?

Задача 13. По каналу связи непрерывно в течение 4 минут передаются данные. Скорость передачи данных в первой половине всего времени работы канала связи составляет 117 Кбит в секунду, а во второй половине – в три раза меньше. Сколько Кбайт данных было передано за время работы канала?

Задача 14. Какова должна быть минимальная пропускная способность канала (в битах в секунду), чтобы за 2 минуты можно было передать файл размером 30 Кбайт?

Аппаратные (технические) средства глобальной сети

Узлы компьютерной сети – это компьютеры, объединенные в сеть.

Среди них есть постоянно работающие в сети, выполняющие системные услуги и поддерживающие информационные сервисы. Они называются хост-компьютерами.

Персональный компьютер пользователя также становится узлом сети, но только на время подключения.

Каналы передачи данных по физическому принципу своего устройства делятся на:

  • Проводные
  • Оптические
  • Беспроводные

К проводным каналам относятся телефонные линии и различные виды электрических кабелей. Данные по проводным каналам передаются в виде электрических сигналов.

Использование телефонных каналов (коммутируемых линий) удобно и дешево, поскольку система телефонной связи уже давно организована, налажена и охватывает весь мир. Каждый раз для организации связи между абонентом и узлом сети с помощью коммутируемых линий нужно «дозваниваться» по соответствующему номеру. В другое время эта же линия используется для обычных телефонных разговоров. Для связи между постоянно действующими узлами сети могут применяться специально выделенные телефонные каналы. В этом случае связь действует постоянно и не требуется набирать телефонный номер.

Телефонные сети постепенно переходят на цифровую связь, но значительная часть телефонных каналов все еще использует передачу непрерывного (аналогового) электрического сигнала. Для того, чтобы соединить компьютер с такой сетью, необходимо специальное устройство, которое называется «модем» (МОдулятор – ДЕМодулятор).

Модуляция – это преобразование информации из дискретной цифровой формы в аналоговую, которое производится при передаче информации в сеть.

Иногда такое преобразование называют цифро-аналоговым преобразованием – ЦАП.

Демодуляция – это обратное, аналого-цифровое преобразование (АЦП), происходящее во время приема информации.

Модем может быть выполнен в виде отдельного устройства, подключаемого к компьютеру через стандартный последовательный порт связи, который имеется у каждого компьютера. Бывают также встроенные модемы в виде электронной платы, устанавливаемой внутри компьютера.

Схема связи между пользователем сети и хост-компьютером с помощью модема и телефонной линии показана на рисунке:


Одной из важнейших характеристик модема является скорость передачи данных, измеряемая в битах в секунду (килобитах в секунду, байтах в секунду, килобайтах в секунду и так далее).

Скорость передачи данных по проводным каналам находится в диапазоне от 14 Кбит/с до 56 Кбайт/с

Передача цифровых данных по электрическому кабелю может происходить со скоростями в десятки и сотни Мбит/с.

Примером проводного канала в виде электрического кабеля служат каналы связи кабельного телевидения, которые используются, в том числе, и для компьютерных сетей.

Самую высококачественную связь поддерживают оптоволоконные каналы цифровой связи. Скорость передачи данных по таким каналам измеряется десятками Гбит/с.

Спутниковые радиоканалы применяются для связи между узлами сети, удаленными на большие расстояния. Они могут поддерживать передачу данных со скоростями до 5 Мбит/с.

Для организации беспроводного подключения пользователей к сети используется также технология Wi-Fi (от Wireless Fidelity, дословно: беспроводная точность воспроизведения). В ней используется радиосвязь в определенном диапазоне частот. Wi-Fi дает возможность пользователю поддерживать связь с узлом Wi-Fi-сети на расстояниях от нескольких десятков метров в помещении до нескольких сотен метров на открытом пространстве.

Пропускная способность канала связи

Любой канал связи имеет ограниченную пропускную способность, то есть скорость передачи информации.

Единицы измерения, комментарий:

  • Бит / с – означает, сколько бит будет передаваться за 1 секунду.
  • 1 Кбит (килобит, Kbit) = 1024 бит = 2 10 бит
  • 1 Мбит (мегабит, Mbit) = 1024 Кбит = 2 10 Кбит
  • 1 Гбит (гигабит, Gbit) = 1024 Мбит = 2 10 Мбит
  • 1 Кбайт (килобайт) = 8 Кбит (килобит), так как 1 байт = 8 бит.
  • 1 Мбайт (мегабайт) = 8 Мбит (мегабит), так как 1 байт = 8 бит.

Если нужно измерить объем переданной информации, то используют формулу: Q = q • t , где

Q – Объем переданной информации.

q – Пропускная способность канала (в битах в секунду или подобных единицах). То есть скорость передачи информации.

t – Время передачи.

Формула Q = q • t похожа на формулу Скорость (V ) – Время ( t ) – Расстояние ( S ): S = V • t

В компьютерных сетях пользователи могут использовать различные марки компьютеров, типы модемов, линии связи, коммуникационные программы. Чтобы все это оборудование работало согласованно, работа сетей подчиняется специальным техническим соглашениям, которые называются протоколами.

Решение задач

Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 128000 бит/c. Через данное соединение передают файл размером 625 Кбайт. Определите время передачи файла в секундах.

Согласуем единицы измерения.

  1. Скорость q = 128 000 бит/с = 128 • 1000 бит/с = 2 7 • (125 • 8) бит/с = 2 7 • 5 3 • 2 3 бит/с = 2 7+3 • 5 3 бит/с =2 10 • 5 3 бит/с
  2. Объем передаваемого файла Q = 625 Кбайт = 625 • 1024 байт (так как в 1 килобайте 1024 байт) = 625 • 1024 • 8 бит (так как в 1 байте 8 бит) = 625 • 2 10 • 2 3 бит = 54 • 2 10+3 бит = 5 4 • 2 13 бит

Тогда по формуле Q = q • t выразим



Ответ : 40 секунд

Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 512 000 бит/c. Передача файла через это соединение заняла 1 минуту. Определить размер файла в килобайтах.


Ответ : 3750 Кбайт

У Васи есть доступ к Интернет по высокоскоростному одностороннему радиоканалу, обеспечивающему скорость получения им информации 256 Кбит в секунду. У Пети нет скоростного доступа в Интернет, но есть возможность получать информацию от Васи по низкоскоростному телефонному каналу со средней скоростью 32 Кбит в секунду. Петя договорился с Васей, что тот будет скачивать для него данные объемом 5 Мбайт по высокоскоростному каналу и ретранслировать их Пете по низкоскоростному каналу. Компьютер Васи может начать ретрансляцию данных не раньше, чем им будут получены первые 512 Кбайт этих данных. Каков минимально возможный промежуток времени (в секундах), с момента начала скачивания Васей данных, до полного их получения Петей?

а. Петя может начать получать информацию только тогда, когда Вася скачает для него первые 512 Кбайт. При этом известно, что Вася будет скачивать эти 512 Кбайт со скоростью 256 Кбит/с. Значит, во-первых, надо найти время, с которым будет передаваться этот объем информации (512 Кбайт) с заданной скоростью(256 Кбит/с) из Интернета к Васе. Таким образом, будет найдено время задержки файла у Васи. Примечание: после скачивания 512 Кбайт Вася продолжит скачивать весь файл, но уже начнет передавать файл Пете.

б. Практически Вася должен получить 5 Мбайт со скоростью 32 Кбит/с. То есть, во-вторых, надо найти время, с которым будет передаваться этот объем информации (5 Мбайт) с заданной скоростью(32 Кбит/с) от Васи к Пете.

в. Затем, в-третьих, надо сложить два найденных времени.

Данные рассуждения можно представить в виде диаграммы Ганта:



Ответ: 1296 с

Каково время (в минутах) передачи полного объема данных по каналу связи, если известно, что передано 150 Мбайт данных, причем первую половину времени передача шла со скоростью 2 Мбит в секунду, а остальное время – со скоростью 6 Мбит в секунду?


Ответ: 5 минут

Задача 5. Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 128000 бит/с. Сколько времени (в секундах) займет передача файла объемом 500 Кбайт по этому каналу?

Задача 6. Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 64000 бит/с. Сколько времени (в секундах) займет передача файла объемом 375 Кбайт по этому каналу?

Задача 7. Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 512000 бит/с. Передача файла по этому каналу занимает 16 сек. Определите объем файла в килобайтах.

Задача 8. Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 128000 бит/с. Передача файла через данное соединение заняла 120 с. Каков объем файла в Кбайтах?

Задача 9. У Васи есть доступ к Интернет по высокоскоростному одностороннему радиоканалу, обеспечивающему скорость получения им информации 2 17 бит в секунду. У Пети нет скоростного доступа в Интернет, но есть возможность получать информацию от Васи по низкоскоростному телефонному каналу со средней скоростью 2 16 бит в секунду. Петя договорился с Васей, что тот будет скачивать для него данные объемом 8 Мбайт по высокоскоростному каналу и ретранслировать их Пете по низкоскоростному каналу. Компьютер Васи может начать ретрансляцию данных не раньше, чем им будут получены первые 1024 Кбайт этих данных. Каков минимально возможный промежуток времени (в секундах), с момента начала скачивания Васей данных, до полного их получения Петей?

Задача 10. У Толи есть доступ к сети Интернет по высокоскоростному одностороннему радиоканалу, обеспечивающему скорость получения информации 2 19 бит в секунду. У Миши нет скоростного доступа в Интернет, но есть возможность получать информацию от Толи по низкоскоростному телефонному каналу со средней скоростью 2 15 бит в секунду. Миша договорился с Толей, что тот будет скачивать для него данные объемом 5 Мбайт по высокоскоростному каналу и ретранслировать их Мише по низкоскоростному каналу. Компьютер Толи может начать ретрансляцию данных не раньше, чем им будут получены первые 512 Кбайт этих данных. Каков минимально возможный промежуток времени (в секундах) с момента начала скачивания Толей данных до полного их получения Мишей?

Задача 11. Саша скачивает из сети файл размером 60 Мбайт. Скорость передачи первой половины данных составляет 256 Кбит в секунду, а второй – в два раза меньше. Сколько минут будет скачиваться файл?

Задача 12. Каково время (в минутах) передачи полного объема данных по каналу связи, если известно, что передано 9000 Мбайт данных, причем треть времени передача шла со скоростью 60 Мбит в секунду, а остальное время – со скоростью 90 Мбит в секунду?

Задача 13. По каналу связи непрерывно в течение 4 минут передаются данные. Скорость передачи данных в первой половине всего времени работы канала связи составляет 117 Кбит в секунду, а во второй половине – в три раза меньше. Сколько Кбайт данных было передано за время работы канала?

Задача 14. Какова должна быть минимальная пропускная способность канала (в битах в секунду), чтобы за 2 минуты можно было передать файл размером 30 Кбайт?

Читайте также: