Научная статья на тему 'НЕКОТОРЫЕ СУЩЕСТВУЮЩИЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ'

НЕКОТОРЫЕ СУЩЕСТВУЮЩИЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
7
1
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
информация / система передачи данных / обмен данными / маршрутизаторы / мультиплексоры / витая пара / интернет / information / data transmission system / data exchange / routers / multiplexers / twisted pair / Internet

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Самохвалов Александр Аркадьевич, Фатьянова Елена Валентиновна

В статье рассмотрены некоторые современные существующие системы передачи данных. Сделана попытка дать определение системы передачи данных и предположительно показаны перспективные направления развития.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SOME EXISTING DATA TRANSMISSION SYSTEMS

The article discusses some modern existing data transmission systems. An attempt is made to define a data transmission system and presumably shows promising areas of development.

Текст научной работы на тему «НЕКОТОРЫЕ СУЩЕСТВУЮЩИЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ»

Кочубей Руслан Иванович, преподаватель, [email protected], Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи им. Маршала Советского Союза С.М. Буденного.

MODERN APPROACHES TO THE DEVELOPMENT OF SERVICES FOR A VALVE COMPANY WEBSITE S.L. Gorobchenko, D.A. Kovalev, S.A. Voinash, S.A. Meshkov, R.I. Kochubey

The issues of increasing the efficiency of creating websites for valve companies based on the principles of self-organization and independent work of clients are considered. The main problems of the daily sales departments of valve companies and their clients are identified. The main directions for improving websites are shown and the detail of services necessary for effective interaction with clients of valve companies is demonstrated. Examples are given of analyzing the operation of sites and identifying the main requirements based on the above approach.

Key words: website, interactive interaction between the client and the valve supply company, management of the flow of spare parts, main types of website services, interactive specifications, interactive catalogs, automated document flow, advanced graphics, 3D drawing generator, technical means of website services.

Gorobchenko Stanislav Lvovich, candidate of technical sciences, sgorobchen-ko@yandex. ru, Russia, St. Petersburg, St. Petersburg State University of Industrial Technologies and Design,

Kovalev Dmitry Aleksandrovich, candidate of technical sciences, docent, [email protected], Russia, St. Petersburg, St. Petersburg State University of Industrial Technologies and Design,

Voinash Sergey Alexandrovich, junior researcher, [email protected]. Russia, Rubtsovsk, Rubtsovsk Industrial Institute (branch) of Polzunov Altai State Technical University,

Meshkov Sergey Anatolyevich, candidate of technical sciences, docent, meshkovcer-gey@mail. ru, Russia, St. Petersburg, Baltic State Technical University "VOENMEH" named after. D.F. Ustinova,

Kochubey Ruslan Ivanovich, teacher, [email protected], Russia, St. Petersburg, Military Academy of Communications named after Marshal of the Soviet Union S.M. Budyonny

УДК: 621.317

DOI: 10.24412/2071-6168-2024-2-287-288

НЕКОТОРЫЕ СУЩЕСТВУЮЩИЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

А.А. Самохвалов, Е.В. Фатьянова

В статье рассмотрены некоторые современные существующие системы передачи данных. Сделана попытка дать определение системы передачи данных и предположительно показаны перспективные направления развития.

Ключевые слова: информация, система передачи данных, обмен данными, маршрутизаторы, мультиплексоры, витая пара, интернет.

С момента зарождения на земле человека ему требовалась различного вида информация. В современном обществе можно выделить три основных вида информации: - личную, специальную и массовую. Личная информация касается тех или иных событий в личной жизни одного человека или группы людей. Научно-техническая, деловая, экономическая, учётно-статическая, управляющая и другая - это специальная информация. Массовая информация распространяется через средства массовой информации: - газеты, журналы, радио, телевидение, интернет и др. [1]. Современный человек нуждается в постоянном обмене данными, которые передаются через современные системы передачи данных.

Система передачи данных (СПД) - система, предназначенная для передачи информации как внутри различных систем инфраструктуры организации, так и между ними, а также с внешними системами.

СПД является, прямо или косвенно, основной технической составляющей работоспособности практически любых средних и крупных организаций, а также многих малых компаний, использующих современные средства управления своим бизнесом. СПД с каждым годом становится все более универсальной средой для передачи самой различной информации, как между конечными пользователями, так и между системными (служебными) устройствами. Чем больше универсальность, тем больше требований к этой системе. СПД состоит из нескольких компонентов, определяемых в зависимости от решаемых задач. Это - коммутаторы, маршрутизаторы, межсетевые экраны и мосты, мультиплексоры, различные конвертеры физической среды и интерфейсов передачи данных, точки беспроводного доступа, клиентское оборудование, программное обеспечение управления оборудованием. Также практически все современные инженерные системы имеют в своем составе встроенные компоненты для организации передачи разнородных данных (служебный «горизонтальный» трафик между устройствами, данные управления между центром управления и устройствами, мультимедийный трафик), имеющих непосредственное отношение к СПД.

Крупнейшей системой (сетью) передачи данных является сеть Интернет. В настоящее время Интернет представляет собой всемирную сеть, состоящую из соединенных между собой компьютеров. Интернет позволяет любому пользователю, имеющему выход в сеть, получить доступ ко всем информационным ресурсам, хранящимся на сайтах (компьютерах-серверах) по всему миру. Сеть Интернет обеспечивает работу электронной почты, позволяющей передавать сообщения другим пользователям сети и принимать сообщения от них. Также Интернет дает возможность передавать файлы между компьютерами, а с помощью специальных программ (браузеров) искать и выводить на свой дисплей любую информацию, имеющуюся в сети Интернет. По мере увеличения разнообразия имеющейся в сети Интернет информации (совершен поразительный качественный скачок от простых текстовых файлов к сложной графике, анимации, передаче аудио и видеосигналов) растет потребность в организации именно высокоскоростного доступа, позволяющего получать все многообразие имеющейся в сети Интернет информации [2].

Современные СПД бывают проводные и беспроводные. В проводных СПД соединение компьютеров происходит с помощью кабелей. Проводные СПД можно разделить на системы, использующие витую пару телефонных проводов, и системы, использующие оптико-волоконные кабели, - к этой категории также следует отнести системы, в которых вместе с оптико-волоконными кабелями используются также и коаксиальные кабели. Прокладка кабелей -затратный процесс, при этом они выглядят не эстетично и могут быть опасны. Использование витой пары и абонентских телефонных проводов для передачи данных в настоящее время является достаточно востребованным видом передачи данных. Витая пара (англ. twistedpair) - вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой. Витая пара - один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве сетевого носителя, например в сети Ethernet. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и легкости в монтаже, является самым распространенным решением для построения локальных сетей. Телефонные провода являются главным носителем, который в настоящее время используется для подключения всех абонентов (независимо от их юридического статуса) к оборудованию телефонной сети. Также витые пары проводов используются для соединения персональных компьютеров в ЛВС (локальных сетях). Существует три основных решения при организации доступа в сеть Интернет по витой паре. Речь идет об аналоговых модемах, предназначенном специально для передачи по телефонным каналам, о ISDN и о технологиях, объединенных под общим названием xDSL. Невысокая цена и совместимость практически с любой телефонной линией сделали аналоговые модемы основным выбором индивидуальных пользователей. Однако, скорость передачи аналогового модема в значительной мере зависит от качества телефонной линии и установленного соединения. Поэтому получить максимальную скорость передачи данных практически невозможно. Непрофессиональные пользователи сети Интернет могут использовать и аналоговые модемы, но рано или поздно любой из них сталкивается с проблемами, связанными с низким качеством соединения и перегрузками телефонной сети общего пользования. Эта сеть, в своем существующем на данный момент виде, совершенно не предназначена для того, чтобы передавать трафик сети Интернет. Более высокоскоростной альтернативой аналоговым модемам служит ISDN. ISDN - это цифровая технология, позволяющая передавать данные со скоростью 144 Кбит/с. Для этого используется схема кодирования 2В1Q. Скорость передачи данных 144 Кбит/с складывается из двух каналов В по 64 Кбит/с каждый, используемых для передачи голоса и данных, и одного служебного канала D 16 Кбит/с для передачи управляющих сигналов. Каналы В могут использоваться как два отдельных голосовых канала, два канала передачи данных со скоростью 64 Кбит/с, как два отдельных канала передачи голоса и данных, а также совместно для передачи данных со скоростью 128 Кбит/с. Технологии xDSL позволяют значительно увеличить скорость передачи данных по медным парам телефонных проводов, при этом не требуя глобальной модернизации абонентской кабельной сети. Именно возможность преобразования существующих телефонных линий, при условии проведения определенного объема подготовительных технических мероприятий, в высокоскоростные каналы передачи данных и является основным преимуществом технологий xDSL. Данные технологии позволяют значительно расширить полосу пропускания медных абонентских телефонных линий. Любой абонент, пользующийся обычной телефонной связью, является потенциальным кандидатом на то, чтобы с помощью одной из технологий xDSL значительно увеличить скорость своего соединения с сетью Интернет. Многообразие технологий xDSL позволяет пользователю (с учетом определенных ограничений, связанных с длиной и качеством абонентской линии) выбрать подходящую именно ему скорость передачи данных -от 32 Кбит/с до более чем 50 Мбит/с. Современные технологии xDSL дают возможность организовать высокоскоростной доступ в сеть Интернет для каждого индивидуального пользователя или каждого небольшого предприятия, превращая обычные телефонные кабели в высокоскоростные цифровые каналы. xDSL включает в себя целый набор различных технологий, позволяющих организовать цифровую абонентскую линию, которые различаются по расстоянию, на которое передается сигнал, скорости передачи данных, а также по разнице в скоростях передачи «нисходящего» (от сети к пользователю) и «восходящего» (от пользователя в сеть) потока данных. Оптико-волоконные и во-локонно-коаксиальные системы изначально создавались для кабельного телевидения и передачи видеосигнала. Благодаря тому, что эти системы по определению являются широкополосными, разрабатывалась именно такая технология, которая позволила бы использовать данное преимущество для высокоскоростной передачи данных, в основном для организации доступа в Интернет частных пользователей. Такая двунаправленная система кабельного телевидения позволяет передавать нисходящий поток передачи данных в полосе частот от 50 МГц до 750 МГц, которая поделена на каналы 6 МГц. Полоса частот, выделенная для восходящего потока данных, делится между всеми пользователями, к которым проложен коаксиальный кабель. Обычно это частотный диапазон от 5 МГц до 40 МГц. Один видеоканал, имеющий номинальную полосу частот 6 МГц, может использоваться для передачи данных из сети Интернет со скоростью до 30 Мбит/с. Общая скорость восходящего потока данных до 10 Мбит/с, но практикуемый метод коллективного использования в реальности для каждого отдельного пользователя дает гораздо меньшее значение. К сожалению, развитие оптико-волоконной техники и развертывание сетей оптико-волоконных кабелей является очень дорогим удовольствием. Особенно если сравнивать внедрение этой технологии с другими технологиями.

В беспроводных системах передачи данных подключения выполняются посредством радиоволн, по воздуху. Беспроводное соединение позволяет работать на ЭВМ в любом месте дома без использования кабелей. Преимущества беспроводных решений: - низкая стоимость развертывания; мобильность, возможность демонтировать оборудование при переезде; безопасность, возможность шифрования трафика; надежная и качественная телефонная связь; высокоскоростной доступ к сети Интернет; независимость от кабельной инфраструктуры; простота подключения и использования. Отсутствие проводов и отсутствие необходимости привязки к какому-то конкретному месту

всегда было очень важным качеством для мобильных пользователей, которым оперативный доступ к информации нужен постоянно, независимо от места их нахождения. Беспроводные сети эффективны, прежде всего, при передаче данных на расстояния до нескольких сот метров, и отличаются низкой стоимостью реализации. Ассортимент беспроводного сетевого оборудования может включать в себя беспроводные видеокамеры и прочие устройства. Развитие беспроводных систем доступа идет в трех основных направлениях. Это спутниковые системы, наземные СВЧ-системы и системы персональной сотовой связи, которые позволяют обеспечить доступ мобильных пользователей. Разумеется, каждое из этих средств имеет свои достоинства и недостатки [3]. Доступ в сеть Интернет может быть организован посредством существующей системы сотовой связи с использованием аналоговых модемов (модемов для передачи по телефонным каналам). Так как каналы сотовой связи имеют достаточно узкую полосу частот, скорость передачи данных будет невелика. Определенного увеличения скорости передачи данных можно достичь за счет использования временно свободных каналов (по которым не ведутся телефонные разговоры). Использование сотовой связи в качестве СПД для доступа в сеть Интернет очевидны и имеют определённые плюсы и минусы. Главным достоинством СПД по каналам сотовой связи заключается в мобильности и возможности выхода в сеть Интернет из любого места, а не только из квартиры или офиса, которые с помощью кабеля привязаны к провайдеру. К недостаткам можно отнести достаточно высокую стоимость услуг сотовой связи, а также не стопроцентный охват территории компаниями сотовой связи и наличие зон неуверенной связи. Ещё одним направлением развития СПД являются СВЧ-системы. По мере того, как увеличивалась потребность в расширении количества линий междугородней связи, разрабатывались системы, способные удовлетворить такие потребности. Одной из таких систем были радиорелейные линии, в которых в качестве носителя сигнала использовался не кабель, а радиоканал. Работая на сверхвысоких частотах (диапазон СВЧ) одна радиорелейная линия способна поддерживать работу тысяч телефонных каналов и нескольких телевизионных каналов одновременно. Использование данного диапазона частот приводит к необходимости размещать ретрансляторы на небольшом расстоянии друг от друга (до 30 километров) в пределах прямой видимости (сверхвысокочастотный сигнал не может завернуть за угол или перепрыгнуть даже через небольшую горку). Необходимость строить через определенное расстояние ретрансляционные вышки с антеннами делает данную технологию достаточно дорогой при организации связи на большое расстояние, но данная технология может найти свое применение, например, для организации фиксированного радиодоступа - высокоскоростной передачи данных между двумя зданиями (со скоростью от 2 Мбит/с и выше). Во многих случаях такое решение будет иметь меньшую стоимость по сравнению с прокладыванием между зданиями оптико-волоконного кабеля (например, в городах, где проложить кабель не всегда просто, или в том случае, когда эти здания разделяет река) [4]. В условиях недостатка частотного ресурса были созданы, успешно применяются и развиваются беспроводные системы фиксированного доступа, работающие в инфракрасной области (на основе ИК светодиодов и полупроводниковых лазеров). Они обеспечивают рабочую дальность от 300 м до 1-3 км при скорости передачи до 155 Мбит/с. Все основные недостатки этих систем (сравнительно высокая стоимость и некоторая зависимость от погодных условий и загрязнения оптики) с лихвой окупаются отсутствием необходимости получения разрешения на использование радиочастоты, а также быстротой и простотой монтажа. На следующим этапом развития систем фиксированного радиодоступа явилось создание таких протоколов обмена информацией между приемо-передатчиками, которые позволили организовать подключение многих объектов к одному (соединение «точка-многоточка»), что наиболее соответствует задачам организации доступа в Интернет. Кроме того, были созданы различные механизмы (например, пакетная передача, работа на изменяющейся частоте), которые позволили увеличить пропускную способность, скорость передачи и эффективность использования частотного ресурса. Обеспечивая среднюю скорость передачи данных, системы данного типа позволяют организовать канал передачи на достаточно большое расстояние. В то же время подверженность внешним помехам и зависимость от географических условий (обязательная необходимость прямой видимости) делают применение таких систем не всегда целесообразным. Спутниковые СПД для организации своей работы используют спутники. Причем варианты могут быть различными - от низкоскоростных индивидуальных каналов для отдельных пользователей до высокоскоростных каналов, одновременный доступ к которым может иметь большое количество пользователей (коллективный доступ). В первом случае может применяться двунаправленный канал (но это по карману только очень богатым организациям). Во втором случае спутник служит только для передачи нисходящего потока данных, поступающих из сети Интернет к пользователю. Пользователю необходимо обязательно установить спутниковую антенну, СВЧ-ресивер и карту декодера прямо в персональный компьютер. Для организации восходящего потока данных (от пользователя в сеть Интернет) используется линия телефонной связи и модем. Спутник охватывает большую зону на поверхности Земли и является наиболее «широко охватывающей» технологией доступа в Интернет с географической точки зрения. Несмотря на широкую зону охвата, спутниковые системы имеют ряд недостатков, связанных, в частности, с необходимостью приобретения и настройки достаточно дорогостоящего оборудования. Впрочем, существует целый ряд экстремальных ситуаций, когда невозможно организовать доступ в сеть Интернет никаким другим образом, кроме как через спутник (например - корабль, находящийся посреди океана).

В итоге можно сказать, что СПД - система, предназначенная для передачи информации как внутри различных систем инфраструктуры организации, так и между ними, а также с внешними системами. СПД могут быть проводными, что означает соединение компьютеров с помощью кабелей, или беспроводными, в которых подключения выполняются посредством радиоволн, по воздуху. Развитие беспроводных систем доступа идет в трех основных направлениях - это спутниковые системы, наземные СВЧ-системы и системы персональной сотовой связи, которые позволяют обеспечить доступ мобильных пользователей. Проводные системы передачи данных можно разделить на системы, использующие витую пару и телефонные провода, и системы, использующие оптико-волоконные кабели, -к этой категории также следует отнести системы, в которых вместе с оптико-волоконными кабелями используются также и коаксиальные кабели. Беспроводное соединение позволяет работать на компьютерах в любом месте дома без использования кабелей. Однако за свободу и мобильность беспроводной сети приходится платить: проводные сети работают намного быстрее. Тем не менее, большинству пользователей достаточно скорости беспроводной сети.

Список литературы

1. Системы электросвязи : учебник для вузов / ред. В. П. Шувалов. Москва : Радио и связь, 1987. 508 с.

2. Таненбаум Э.С. Компьютерные сети. СПб.: Питер, 2003. 848 с.

3. Максим М., Полино Д. Безопасность беспроводных сетей. М.: Компания «АйТи»; ДМК Пресс, 2004.

288 с.

4. Григорьев В.А. Сети и системы радиодоступа / В.А. Григорьев, О.И. Лагутенко, Ю.А. Распаев. М.: Эко-Трендз, 2005. 384 с.

Самохвалов Александр Аркадьевич, канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник, [email protected], Россия, Мытищи, 16Центральный научно-исследовательский испытательный институт МО РФ,

Фатьянова Елена Валентиновна, преподаватель, [email protected], Россия, Санкт-Петербург, Военная орденов Жукова и Ленина Краснознаменная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного МО РФ

SOME EXISTING DATA TRANSMISSION SYSTEMS

A.A. Samokhvalov, E. V. Fatyanova

The article discusses some modern existing data transmission systems. An attempt is made to define a data transmission system and presumably shows promising areas of development.

Key words: information, data transmission system, data exchange, routers, multiplexers, twisted pair, Internet.

Samokhvalov Alexander Arkadievich, candidate of technical sciences, leading researcher. [email protected], Russia, Mytishchi, Moscow oblast, 16 Central Research and Testing Institute of the Ministry of Defense of the Russian Federation,

Fatyanova Elena Valentinovna, lecturer, [email protected], Russia, Saint Petersburg, Military Academy of Communications

УДК: 621.317

Б01: 10.24412/2071-6168-2024-2-290-291

О НЕКОТОРЫХ УГРОЗАХ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВОЕННОЙ ТЕХНИКИ

А.А. Самохвалов, Н.Н. Зайкин

В статье рассмотрены некоторые современные проблемы и угрозы безопасности программного обеспечения военной техники. Рассмотрены некоторые направления и способы их устранения.

Ключевые слова: программное обеспечение, безопасность, информационные технологии, программные закладки, надёжность.

Роль и место программного обеспечения современных компьютерных систем очень трудно переоценить. Поэтому существует огромная вероятность попыток со стороны разведок недружественных государств проникнуть в процесс создания программного обеспечения и внести в него свои коррективы.

Непрерывное совершенствование информационных технологий, повышение их роли и значимости, расширение сферы применения автоматизированных систем управления военного и специального назначения в процессе управления государством и его Вооруженными силами требуют постоянного внимания к вопросам обеспечения их информационной безопасности [1].

В [2] говорится, что в настоящее время в борьбе за сферы экономического и политического влияния в международных отношениях акцент с применения военной силы, всё больше смещается на использование более скрытных и гибких способов и форм. Одним из таких способов является контроль и управление информационными ресурсами государств. Применение информационных средств и технологий воздействия в этой связи, рассматривается как новый вид оружия, которое в определенной степени является не менее эффективным средством воздействия, чем традиционные средства поражения.

Усиленный упор на применение высоких информационных и радиоэлектронных технологий, может привести к большой зависимости хода и исхода военных действий от состояния и качества функционирования компьютерных, информационных и вычислительных сетей, систем и средств радиосвязи, радиолокации, радионавигации, которые применяются в системах разведки, управления оружием, особенно высокоточным, а также государственного и военного управления, в том числе военно-промышленными и энергетическими комплексами, инфраструктурой вооруженных сил и страны в целом [3].

Учитывая определённый опыт эксплуатации, можно сказать, что функциональные и надёжностные характеристики компьютерных средств определяются качеством и надежностью программного обеспечения, входящего в их состав. Проблем качества и надежности программного обеспечения - фундаментальная проблема его безопасности приобретает всё большую актуальность. На первый план особо выдвигается безопасность технологий создания программного обеспечения. Данный аспект проблемы безопасности программных комплексов связан с возможностью внедрения в тело программных средств на этапе их разработки (или модификации в ходе авторского сопровождения) так называемых "программных закладок". В связи с этим всё более актуальным становится проблема обеспечения технологической безопасности программного обеспечения компьютерных средств различного уровня и назначения [4].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.