По вашему запросу ничего не найдено :(
Убедитесь, что запрос написан правильно, или посмотрите другие
наши статьи:
Подключения прибора
Для подключения прибора к измеряемому потоку используются разъемы на задней (или верхней) стенке прибора:
Tx OUTliUT выход, или передача прибора подключить к Rx (прием) измеряемого потока;
Rx INliUT вход, или прием прибора подключить к Tx (передача) измеряемого потока.
На левой стенке расположен разъем EXT PWR для подключения адаптера внешнего питания. Прибор продолжительное время (несколько часов) может работать от встроенных аккумуляторов.
Включение прибора
Нажать клавишу <On> - через 2-3 секунды прибор включится.
В правом верхнем углу указано название текущего меню.
В нижней части дисплея указано назначение функциональных клавиш в данном режиме (смотри рисунок). При включении прибора отображается главное меню "Main menu".
Если вы не знаете, в каком меню находитесь и что делать дальше, нажмите кнопку <Main menu>. Далее, следуйте инструкции.
Контроль потока и подключения
В главном меню (Main menu) нажать кнопку <-more-> (клавиша S6), до появления в левом нижнем углу пункта меню <Monit>. Выбрав данный пункт (клавишей S1), вы попадаете в меню мониторинга, где возможно контролирование потока и отдельного канального интервала. В правом верхнем углу отображается состояние потока:
No signal нет сигнала на входе прибора. Возможно перепутаны прием/передача оборудования, или неисправен соединительный шнур;
AIS сигнал удаленной аварии. На дальнем конце измеряемый поток не нагружен;
Frame sync loss потеря цикловой синхронизации. Прибор принимает не тот сигнал, который передает. Возможно отсутствует шлейф на дальнем конце, или подключен не тот поток.
*Words* - "слова". Аварии отсутствуют - прибор принимает передаваемый им сигнал и готов к проведению измерений.
Проведение измерений
Для измерения потока E1 необходимо выполнить следующее:
Выйти в главное меню нажатием кнопки <MAIN MENU>
Нажать Menu1, основные параметры, убедиться, что выставлены параметры:
Первый столбец:
[Mode] режим, возможны значения:
RX/TX прием/передача, измерения по завороту;
RX прием, измерения на рабочем потоке, параллельно;
THROUGH через, поток пропускается через прибор;
DELAY.
Для измерений по завороту необходимо выбрать режим RX/TX
[Interface] - G.703 интерфейс G.703;
[Line code] - HDB3линейный код HDB3;
[Framing] - liCM30формат кадра ИКМ-30;
liCM-31 с использованием 16-го ки;
OFFбез цикловой структуры.
Рекомендации по выбору режима: выставить PCM-31. Если прибор не может засинхронизироваться, возникает аварийная сигнализация переключить в режим PCM-30. При невозможности проведения измерений в данном режиме возможно(но не рекомендуется) проведение измерений без цикловой структуры (режим OFF).
[Termination] 75/120Ω - сопротивление интерфейса 75/120 Ом;
[Tx Clc src] - INTERNисточник синхронизации передачи внутренний или FROM RX от сигнала приема;
[Kblis] - 2048 скорость передачи 2048 кбит/с;
Второй столбец:
[V.11 slot] - OFF ввод/вывод данных в какой-либо канальный интервал посредством интерфейса V.11 откл.;
[Rx slots] - канальные интервалы, по которым производится измерения, принимает значения:
OFF откл;
1(С1) - 1 канальный интервал (можно использовать любой ки от 1 до 31, не заблокированный в данном режиме);
nx64 несколько канальных интервалов, в данном режиме возможен выбор нескольких или всех канальных интервалов для проведения измерений. При выборе пункта <nx64> открывается меню "Rx Slots (BERT)", в котором производится выбор канальных интервалов:
ALL выбрать все
Clear очистить выбор (действие, обратное предыдущему)
Select выбрать ки, обозначенный курсором
De-select отменить выбор ки, обозначенного курсором
Return возврат в предыдущее меню
Рекомендации по выбору ки: как правило, измерения проводятся по полному потоку, то есть должны быть выбраны все канальные интервалы, последовательность действий: <Rx slots> <nx64> <ALL> <Return>
[Rx audio] OFF канальный интервал, который будет прослушиваться через встроенный динамик. Возможно указание любого ки, или отключение опции.На ход измерений не влияет;
[Rx signaling] OFF;
[Tx slots] - канальные интервалы, по которым передается тестовая последовательность. Возможны режимы:
OFF - откл. передача не осуществляется;
USER - по выбору пользователя;
AS RX - в соответствии с приемом. Выбраны те канальные интервалы, которые контролируются по приему;
IDLE - свободно, передается последовательность IDLE (задается в следующем меню, обозначает неиспользуемые ки);
1(С1) - 1 канальный интервал (можно использовать любой ки от 1 до 31, не заблокированный в данном режиме).
Рекомендации по выбору ки: рекомендуется выбрать режим <AS RX>
Примечание: в режиме Framing OFF параметры второго столбца отсутствуют. В режиме Framing PCM31 параметр Rx signaling отсутствует.
Перейти в следующее меню menu2, параметры тестовой последовательности:
Параметры по умолчанию:
[Idle liattern] 0110 1010;
[Bert liattern] 215 -1;
[Bert signaling] 1010;
[Idle signaling] 1010;
Bits/Block - 1000;
NFAS/NMFAS - norm;
Tx logic - norm;
Rx logic - norm.
Некоторые параметры могут отсутствовать в зависимости от выбора режима Framing. Ничего изменять не нужно.
Перейти в следующее меню menu3, проконтролировать параметры:
[Current test] - текущее измерение, при многократных измерениях для сохранения результатов номер измерения следует поменять на следующий.
Например, если произведено измерение под № 5, то при следующем измерении следует установить №6. Тогда в ячейке №5 результаты сохранятся;
[Timer] - On таймер включен.
В меню Timer необходимо задать продолжительность тестирования, для этого необходимо навести указатель на пункт Timer, нажать <edit> - откроется timer menu:
[Start time] - manual запуск теста - вручную;
[Duration] - продолжительность.
Userзадана пользователем, далее необходимо указать продолжительность тестирования: 0 days (дни) 0 hrs (часы) 15 mins (минуты). При необходимости возможен режим Continпродолжительный, до остановки пользователем. Далее нажать Return, чтобы вернуться в предыдущее меню.
[Autolirint] - Off - автоматическая печать выключена;
G.821 - ITU-T - контроль по протоколу G.821 включен, согласно рекомендации ITU-T;
[Alarms] All on - контроль аварий все аварии;
[Resolution] - HRS/MINS - частота записи результатов часы/минуты;
[Beelier] - Off;
[Err inject] - Ratio - ввод ошибок.
Нажать кнопку <Run> - запуск. Начнутся измерения.
На экране появляется информация о производимых измерениях: правая часть экрана краткая информация о параметрах измерений, левая часть экрана надпись ОКили присутствующие аварии и зафиксированные ошибки.
RX/TX - режим измерений;
G.703, liCM31 - основные параметры измерений;
Rx - звездочкой обозначены измеряемые канальные интервалы, если стоит точка канальный интервал пропускается;
Total seconds - время в секундах, прошедшее с начала измерений;
Bit err ratio - коэффициент битовых ошибок.
Перенос результатов измерений в ПК
По завершении измерений на экране отображаются краткие результаты. Для переноса измерений на компьютер необходимо:
Выключить прибор и перенести его к месту установки компьютера.
Подключить прибор к компьютеру, для этого: порт V.24/RS-232 прибора (с правой стороны) подключить через переходной соединительный кабель к com-порту компьютера.
Запустить на компьютере программу HyperTerminal. (В программе HyperTerminal должен быть задан номер com-порта, к которому подключен прибор и параметры соединения: скорость 9600 бит/с; биты данных 8, четность нет; стоповые биты 1; управление потоком Xon/Xoff)
Включить прибор.
Найти пункт меню "Memory". Если его нет, можно нажать кнопку <more>, для отображения других возможностей меню до появления нужной кнопки.
В меню "Memory" отображаются все сохраненные результаты, установить курсор на нужном пункте (можно определить по дате и времени измерений)
Нажать <Results>, на экране появятся результаты измерений, нажать кнопку <Print>, результаты будут переданы в окно HyperTerminal. Из окна программы результаты можно скопировать и вставить в любой текстовый документ: WordPad (блокнот) или Microsoft Word.
_____________________________________________________________________________
ACTERNA E1 SERVICE TESTER EST-125 09:32 11 Mar 2011
_____________________________________________________________________________
Printout of menu settings
*Setup Menu 1*
Mode RX/TX
Interface G.703
Line code HDB3
Framing PCM31C
Termination 75/120 Ohm
Tx Clk source INTERN
kbps 2048
V.11 OFF
Rx slots BERT-Rx 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
28 29 30 31
Rx audio OFF
Tx slots AS RX
*Setup Menu 2*
Idle pattern 0000 0000
BERT pattern 2^15-1
Bits/Block 1000
Rx logic NORM
Tx logic NORM
*Setup Menu 3*
Autoprint OFF
G.821 ITU-T
Multiframe ITU-T
Alarms USER
Resolution HRS/MINS
*Alarm Display*
AIS ON
Fr Sync ON
All ones ON
All zeros ON
Patt loss ON
Patt Inv
Slip ON
Dist Fr ON
Bit error ON
CRC err ON
FAS err ON
Code err ON
_____________________________________________________________________________
ACTERNA E1 SERVICE TESTER EST-125 09:33 11 Mar 2011
_____________________________________________________________________________
Printout of test results for test number 2
Start time 09:25 10 Mar 2011
Stop time 09:25 11 Mar 2011
Total test time (seconds) 86400
Line rate 2047994
Total code errors received 0
Total mean Code Error Ratio 0.000E 0
Bit rate 1983995
Total bits received 1.174E 11
Total errors received 0
Total mean Bit Error Ratio 0.000E 0
Total blocks received 1.174E 8
Total block errors received 0
Total mean Block Error Ratio 0.000E 0
Seconds of no signal 0
Seconds of AIS
Seconds of pattern sync loss 0
Seconds of Pattern Inverted 0
Seconds of all ones 0
Seconds of all zeros 0
Seconds of slip 0
Seconds of frame sync loss 0
Seconds of distant frame alarm 0
Total FAS word errors 0
Total number of frames 0
Total number of frames 6.912E 8
Total mean FAS word error ratio 0.000E 0
Total CRC word errors 0
Available time 86400 100.00000%
Unavailable time 0 0.00000%
Error free seconds 86400 100.00000%
Errored seconds PASS 0 0.00000%
Severely errored seconds PASS 0 0.00000%
Severely errored seconds PASS 0 0.00000%
Это первая статья цикла. Продолжение: 2 часть Плоскость данных Начнем с того, что основная задача сети-перенос данных с одного подключенного хоста на другой. Это может показаться простым на первый взгляд, но на самом деле это чревато проблемами. Здесь может быть полезна иллюстрация; рисунок № 1 используется для иллюстрации сложности проблемы. Начиная с верхнего левого угла иллюстрации: Приложение генерирует некоторые данные. Эти данные должны быть отформатированы таким образом, чтобы принимающее приложение могло понять, что было передано, - данные должны быть упорядочены. Механизм, используемый для упорядочения данных, должен быть эффективным во многих отношениях, включая быстрое и простое кодирование, быстрое и простое декодирование, достаточно гибкий, чтобы можно было вносить изменения в кодирование, не нарушая слишком много вещей, и добавлять наименьшее количество накладных расходов, возможных во время передача данных. Сетевое программное обеспечение должно инкапсулировать данные и подготовить их к фактической передаче. Каким-то образом сетевое программное обеспечение должно знать адрес хоста назначения. Сеть, которая соединяет источник и пункт назначения, является общим ресурсом, и, следовательно, должна быть доступна некоторая форма мультиплексирования, чтобы источник мог направлять информацию в правильный пункт назначения. Как правило, это будет связано с определенной формой адресации. Данные должны быть перемещены из памяти в источнике и непосредственно в сеть - фактический провод (или оптический кабель, или беспроводное соединение), который будет передавать информацию между устройствами, подключенными к сети. Сетевые устройства должны иметь какой-то способ обнаружить конечный пункт назначения информации - вторую форму проблемы мультиплексирования - и определить, требуется ли какая-либо другая обработка информации, когда она находится в пути между источником и пунктом назначения. Информация, прошедшая через сетевое устройство, должна быть снова закодирована и перенесена из памяти в провод. В любой точке, где информация перемещается из памяти в какую-либо форму физического носителя, информация должна быть поставлена в очередь; часто бывает больше данных для передачи, чем может быть помещено на любой конкретный физический носитель в любой момент времени. Здесь в игру вступает качество услуг. Информация, передаваемая по сети, теперь должна быть скопирована с физического носителя и обратно в память. Он должен быть проверен на наличие ошибок - это контроль ошибок - и у приемника должен быть какой-то способ сообщить передатчику, что ему не хватает памяти для хранения входящей информации - это контроль потока. Особый интерес представляет сетевое устройство в середине диаграммы. Сетевое устройство-например, маршрутизатор, коммутатор или middle box—соединяет два физических носителя вместе для построения реальной сети. Возможно, самый простой вопрос для начала заключается в следующем: зачем вообще нужны эти устройства? Маршрутизаторы и коммутаторы — это, очевидно, сложные устройства со своей собственной внутренней архитектурой и зачем добавлять эту сложность в сеть? Есть две фундаментальные причины. Первоначальная причина создания этих устройств заключалась в соединении различных видов физических носителей вместе. Например, внутри здания может быть практично работать ARCnet или thicknet Ethernet (приведены примеры из времени, когда были впервые изобретены сетевые устройства). Расстояние, которое эти носители могли преодолеть, однако, очень мало-порядка сотни метров. Каким-то образом эти сети должны быть расширены между зданиями, между кампусами, между городами и, в конечном счете, между континентами, используя своего рода мультиплексированную (или обратную мультиплексированную) телефонную сеть, такую как T1 или DS3. Эти два различных типа носителей используют различные виды сигналов; должно быть какое-то устройство, которое переводит один вид сигналов в другой. Вторая причина заключается в следующем — это масштаб и это стало проблемой. Природа физического мира такова, что у вас есть два варианта, когда дело доходит до передачи данных по проводу: Провод может соединять напрямую два компьютера; в этом случае каждая пара компьютеров должна быть физически соединена с каждым другим компьютером, с которым она должна взаимодействовать. Провод может быть общим для многих компьютеров (провод может быть общим носителем информации). Чтобы решить проблему первым способом, нужно много проводов. Решение проблемы вторым способом кажется очевидным решением, но оно представляет другой набор проблем - в частности, как пропускная способность, доступная по проводам, распределяется между всеми устройствами? В какой-то момент, если на одном общем носителе достаточно устройств, любая схема, используемая для обеспечения совместного использования ресурсов, сама по себе будет потреблять столько же или больше пропускной способности, как любое отдельное устройство, подключенное к проводу. В какой-то момент даже 100-гигабайтное соединение, разделенное между достаточным количеством хостов, оставляет каждому отдельному хосту очень мало доступных ресурсов. Решением этой ситуации является сетевое устройство - маршрутизатор или коммутатор, который разделяет два общих носителя, передавая трафик между ними только по мере необходимости. При некотором логическом планировании устройства, которые должны чаще общаться друг с другом, можно размещать ближе друг к другу (с точки зрения топологии сети), сохраняя пропускную способность в других местах. Конечно, маршрутизация и коммутация вышли далеко за рамки этих скромных начинаний, но это основные проблемы, которые системные администраторы решают, внедряя сетевые устройства в сети. Есть и другие сложные проблемы, которые необходимо решить в этом пространстве, помимо простого переноса информации из источника в пункт назначения; Во многих случаях полезно иметь возможность виртуализировать сеть, что обычно означает создание туннеля между двумя устройствами в сети. Сети всегда создавались для одной цели: передачи информации от одной подключенной системы к другой. Дискуссия (или, возможно, спор) о наилучшем способе выполнения этой, казалось бы, простой задачи длилась долго. Эту дискуссию можно грубо разбить на несколько, часто пересекающихся, этапов, каждый из которых задавал свой вопрос: Должны ли сети быть с коммутацией каналов или с коммутацией пакетов? Должны ли сети с коммутацией пакетов использовать кадры фиксированного или переменного размера? Как лучше всего рассчитать набор кратчайших путей через сеть? Как сети с коммутацией пакетов должны взаимодействовать с качеством обслуживания (QoS)? Должна ли плоскость управления быть централизованной или децентрализованной? На некоторые из этих вопросов давным-давно был дан ответ. С другой стороны, некоторые из этих вопросов все еще актуальны, особенно последний. Коммутация каналов Первое большое обсуждение в мире компьютерных сетей было то, должны ли сети быть с коммутацией каналов или с коммутацией пакетов. Основное различие между этими двумя понятиями заключается в концепции схемы: нужно ли передатчику и приемнику «видеть» сеть как один провод или соединение, предварительно сконфигурированное (или настроенное) с определенным набором свойств прежде чем они начнут общаться? Или они «видят» сеть как общий ресурс, где информация просто генерируется и передается «по желанию»? Первый считается с коммутацией каналов, а второй считается с коммутацией пакетов. Коммутация каналов имеет тенденцию обеспечивать больший поток трафика и гарантии доставки, в то время как коммутация пакетов обеспечивает доставку данных при гораздо меньших затратах - первый из многих компромиссов, с которыми вы столкнетесь при проектировании сетей. Рисунок 2 будет использован для иллюстрации коммутации каналов с использованием мультиплексирования с временным разделением (TDM) в качестве примера. На рисунке 2 общая пропускная способность каналов между любыми двумя устройствами разделена на восемь равных частей; A отправляет данные E, используя временной интервал A1 и F, используя временной интервал A2; B отправляет данные в E с использованием временных интервалов B1 и F с использованием временных интервалов B2. Каждый фрагмент информации имеет фиксированную длину, поэтому каждый из них может быть помещен в один временной интервал в текущем потоке данных (следовательно, каждый блок данных представляет фиксированное количество времени или интервала в проводе). Предположим, что где-то есть контроллер, назначающий слот в каждом из сегментов, через которые будет проходить трафик: Для трафика [A, E]: На C: слот 1 от A переключен на слот 1 в направлении D На D: слот 1 от C переключен на слот 1 в направлении E Для трафика [A, F]: На C: слот 4 от A переключен на слот 4 в направлении D На D: слот 4 от C переключен на слот 3 в направлении F Для трафика [B, E]: На C: слот 4 от B переключен на слот 7 в направлении D На D: слот 7 от C переключен на слот 4 в направлении E Для трафика [B, F]: На C: слот 2 от B переключен на слот 2 в направлении D На D: слот 2 от C переключен на слот 1 в направлении F Ни одно из устройств обработки пакетов в сети не должно знать, какой бит данных идет куда; до тех пор, пока C берет все, что находится в слоте 1 в потоке данных A в каждом временном интервале, и копирует его в слот 1 в своем исходящем потоке в направлении D, А D копирует его из слота 1 входящего из C в слот 1 исходящего в E, трафик, передаваемый A, будет доставляться в E. Есть интересный момент, который следует отметить об этом виде обработки трафика—для пересылки трафика ни одно из устройств в сети на самом деле не должно знать, что является источником или назначением. Блоки данных, передаваемые по сети, не обязательно должны содержать адреса источника или назначения; куда они направляются и откуда поступают, все решения основываются на знании контроллерами открытых слотов в каждом канале. Набор слотов, назначенных для любой конкретной связи между устройствами, называется схемой, потому что это пропускная способность и сетевые ресурсы, выделенные для связи между одной парой устройств. Основные преимущества сетей с коммутацией каналов включают в себя: Для коммутации пакетов устройствам не нужно читать заголовок или выполнять какую-либо сложную обработку. Это было чрезвычайно важно в первые дни работы сети, когда аппаратное обеспечение имело гораздо меньшее количество транзисторов и переключателей, скорость линии была ниже, а время обработки пакета в устройстве составляло большую часть общей задержки пакета через сеть. Контроллер знает доступную полосу пропускания и трафик, направляемый к периферийным устройствам по всей сети. Это делает его несколько простым, учитывая, что на самом деле имеется достаточная пропускная способность, для организации трафика для создания наиболее оптимальных путей через сеть. Есть и недостатки, в том числе: Сложность контроллера значительно возрастает по мере того, как сеть и услуги, которые она предлагает, растут в масштабе. Нагрузка на контроллер может стать подавляющей, фактически вызывая перебои в работе сети. Пропускная способность на каждом канале используется не оптимально. На рис. 1-3 блоки времени (или ячейки), содержащие*, по существу являются потерянной полосой пропускания. Слоты назначаются определенной схеме заранее: слоты, используемые для трафика [A, E], не могут быть «заимствованы» для трафика [A, F], даже если A ничего не передает в сторону E. Время, необходимое для реагирования на изменения в топологии, может быть довольно длительным с точки зрения сети; локальное устройство должно обнаружить изменение, сообщить о нем контроллеру, и контроллер должен перенастроить каждое сетевое устройство вдоль пути каждого затронутого потока трафика. Системы TDM внесли ряд идей в развитие сетей, используемых сегодня. В частности, системы TDM сформировали большую часть ранних дискуссий о разбиении данных на пакеты для передачи по сети и заложили основу для гораздо более поздней работы в области QoS и управления потоком. Одна довольно важная идея, которую эти ранние системы TDM завещали большему сетевому миру, - это network planes. В частности, системы TDM делятся на три плоскости: Плоскость управления - это набор протоколов и процессов, которые формируют информацию, необходимую сетевым устройствам для пересылки трафика через сеть. В сетях с коммутацией каналов плоскость управления является полностью отдельной плоскостью; обычно существует отдельная сеть между контроллером и отдельными устройствами (хотя и не всегда, особенно в новых системах с коммутацией каналов). Плоскость данных (также известная как плоскость пересылки) - это путь информации через сеть. Это включает в себя декодирование сигнала, полученного в проводе, в кадры, обработку их и передачу их обратно в провод, закодированный в соответствии с физической транспортной системой. Плоскость управления ориентирована на управление сетевыми устройствами, включая мониторинг доступной памяти, мониторинг глубины очереди, а также мониторинг, когда устройство отбрасывает информацию, передаваемую по сети, и т. д. Часто бывает трудно различить уровни управления и плоскости управления в сети. Например, если устройство вручную сконфигурировано для пересылки трафика определенным образом, является ли это функцией плоскости управления (потому что устройство настраивается) или функцией плоскости управления (потому что это информация о том, как пересылать информацию)? Коммутация пакетов В начале-середине 1960-х годов коммутация пакетов находилась в состоянии «in the air». Много людей переосмысливали то, как сети были построены, и рассматривали альтернативы парадигме коммутации каналов. Paul Baran, работавший в RAND Corporation, предложил сеть с коммутацией пакетов в качестве решения для обеспечения живучести; примерно в то же время Donald Davies в Великобритании предложил такой же тип системы. Эти идеи попали в Lawrence Livermore Laboratory, что привело к созданию первой сети с коммутацией пакетов (названной Octopus), введенной в эксплуатацию в 1968 году. ARPANET, экспериментальная сеть с коммутацией пакетов, начала функционировать вскоре после этого, в 1970 году. Существенное различие между коммутацией каналов и коммутацией пакетов заключается в роли отдельных сетевых устройств в передаче трафика, как показано на рис.3. На рисунке 3, A создает два блока данных. Каждый из них включает в себя заголовок, описывающий, как минимум, пункт назначения (представлен H в каждом блоке данных). Этот полный пакет информации - исходный блок данных и заголовок - называется пакетом. Заголовок также может описывать, что находится внутри пакета, и может включать любые специальные инструкции по обработке, которые устройства пересылки должны принимать при обработке пакета - их иногда называют метаданными или «данными о данных в пакете». Есть два пакета, произведенных A: A1, предназначенный для E; и A2, предназначенный для F. B также отправляет два пакета: B1, предназначенный для F, и B2, предназначенный для E. Когда C получает эти пакеты, он считывает небольшую часть заголовка пакета, часто называемого полем, чтобы определить место назначения. Затем C обращается к локальной таблице, чтобы определить, по какому исходящему интерфейсу должен быть передан пакет. D делает то же самое, перенаправляя пакет из правильного интерфейса к месту назначения. Этот способ пересылки трафика называется переадресацией по частям, поскольку каждое устройство в сети принимает совершенно независимое решение о том, куда пересылать каждый отдельный пакет. Локальная таблица, к которой обращается каждое устройство, называется таблицей пересылки; обычно это не одна таблица, а множество таблиц, потенциально включающих в себя базу информации маршрутизации (RIB) и базу информации пересылки (FIB). В оригинальных системах с коммутацией каналов плоскость управления полностью отделена от пересылки пакетов по сети. С переходом от коммутации каналов к коммутации пакетов произошел соответствующий переход от решений централизованного контроллера к распределенному протоколу, работающему в самой сети. В последнем случае каждый узел способен принимать свои собственные решения о пересылке локально. Каждое устройство в сети запускает распределенный протокол, чтобы получить информацию, необходимую для построения этих локальных таблиц. Эта модель называется распределенной плоскостью управления; таким образом, идея плоскости управления была просто перенесена из одной модели в другую, хотя на самом деле они не означают одно и то же. Сети с коммутацией пакетов могут использовать централизованную плоскость управления, а сети с коммутацией каналов могут использовать распределенные плоскости управления. В то время, когда сети с коммутацией пакетов были впервые спроектированы и развернуты, однако они обычно использовали распределенные плоскости управления. Software-Defined Networks (SDN) вернули концепцию централизованных плоскостей управления в мир сетей с коммутацией пакетов. Первым преимуществом сети с коммутацией пакетов над сетью с коммутацией каналов является парадигма пересылки hop-by-hop. Поскольку каждое устройство может принимать полностью независимое решение о пересылке, пакеты могут динамически пересылаться в зависимости от изменений в топологии сети, что устраняет необходимость связываться с контроллером и ждать решения. Пока существует как минимум два пути между источником и пунктом назначения (сеть имеет два подключения), пакеты, переданные в сеть источником, в конечном итоге будут переданы в пункт назначения. Вторым преимуществом сети с коммутацией пакетов по сравнению с сетью с коммутацией каналов является то, как сеть с коммутацией пакетов использует пропускную способность. В сети с коммутацией каналов, если конкретная схема (действительно временной интервал в приведенном примере TDM) не используется, то слот просто тратится впустую. При переадресации hop-by-hop каждое устройство может наилучшим образом использовать пропускную способность, доступную на каждом исходящем канале, чтобы нести необходимую нагрузку трафика. Хотя это локально сложнее, это проще глобально, и это позволяет лучше использовать сетевые ресурсы. Основным недостатком сетей с коммутацией пакетов является дополнительная сложность, особенно в процессе пересылки. Каждое устройство должно быть в состоянии прочитать заголовок пакета, найти пункт назначения в таблице, а затем переслать информацию на основе результатов поиска в таблице. В раннем аппаратном обеспечении это были сложные, трудоемкие задачи; коммутация каналов была обычно быстрее, чем коммутация пакетов. Поскольку со временем аппаратное обеспечение усовершенствовалось, то скорость переключения пакета переменной длины, как правило, достаточно близка к скорости переключения пакета фиксированной длины, так что между пакетной коммутацией и коммутацией каналов небольшая разница. Управление потоками в сетях с коммутацией пакетов В сети с коммутацией каналов контроллер выделяет определенную полосу пропускания для каждого канала, назначая временные интервалы от источника до назначения. Что происходит, если передатчик хочет отправить больше трафика, чем выделенные временные интервалы будут поддерживать? Ответ — прост-это невозможно. В некотором смысле, таким образом, возможность управлять потоком пакетов через сеть встроена в сеть с коммутацией каналов; и нет способа отправить больше трафика, чем может передать сеть, потому что «пространство», которое имеет передатчик в своем распоряжении для отправки информации, предварительно выделяется. А как насчет сетей с коммутацией пакетов? Если все звенья сети, показанные на рис. 3, имеют одинаковую скорость соединения, что произойдет, если и А, и В захотят использовать всю пропускную способность соединения в направлении С? Как C решит, как отправить все это в D по каналу связи, который пропускает вдвое меньше трафика, необходимого для обработки? Здесь можно использовать методы управления транспортными потоками. Как правило, они реализованы в виде отдельного набора протоколов / правил, «движущихся поверх» базовой сети, помогая «организовать» передачу пакетов путем создания виртуального канала между двумя взаимодействующими устройствами. Протокол управления передачей (TCP) обеспечивает управление потоком для сетей с коммутацией пакетов на основе Интернет-протокола (IP). Этот протокол был впервые указан в 1973 году Vint Cerf и Bob Kahn.
онтроллер выделяет определенную полосу пропускания для каждого канала, назначая временные интервалы от источника до назначения. Что происходит, если передатчик хочет отправить больше трафика, чем выделенные временные интервалы будут поддерживать? Ответ — прост-это невозможно. В некотором смысле, таким образом, возможность управлять потоком пакетов через сеть встроена в сеть с коммутацией каналов; и нет способа отправить больше трафика, чем может передать сеть, потому что «пространство», которое имеет передатчик в своем распоряжении для отправки информации, предварительно выделяется.
А как насчет сетей с коммутацией пакетов? Если все звенья сети, показанные на рис. 3, имеют одинаковую скорость соединения, что произойдет, если и А, и В захотят использовать всю пропускную способность соединения в направлении С? Как C решит, как отправить все это в D по каналу связи, который пропускает вдвое меньше трафика, необходимого для обработки? Здесь можно использовать методы управления транспортными потоками. Как правило, они реализованы в виде отдельного набора протоколов / правил, «движущихся поверх» базовой сети, помогая «организовать» передачу пакетов путем создания виртуального канала между двумя взаимодействующими устройствами.
Протокол управления передачей (TCP) обеспечивает управление потоком для сетей с коммутацией пакетов на основе Интернет-протокола (IP). Этот протокол был впервые указан в 1973 году Vint Cerf и Bob Kahn.
Если вы относительно новичок в программировании, то у вас наверняка могут возникнуть вопросы – с чего лучше начать, что следует изучить в первую очередь, что на самом деле означает «front-end разработка» и так далее?
В этой статье я поделился семью вопросами, которые возникли у меня при первых попытках программировать примерно. И я постарался ответить на них как можно более подробно, чтобы помочь вам начать свое путешествие в мир программирования.
Какой язык программирования я должен изучить в первую очередь?
Как мне кажется, это не имеет такого большого значения! Конечно, есть языки, которые новичкам будет освоить легче, например, Python, Ruby или JavaScript. Но большинство языков программирования очень схожи, и их основные концепции очень похожи.
В большинстве случаев синтаксис (ключевые слова, структура и семантика) языков различаются гораздо больше, чем основные понятия.
Как только вы познакомитесь с основами любого языка программирования, вам будет намного проще освоить другой язык. Также очень вероятно, что язык, который вы изучите первым, не станет тем, который вы будете использовать в конечном итоге в работе.
Например, я когда-то начинал с Python, баловался JavaScript и PHP, но сейчас для работы я использую Java.
Конечно, вряд ли вы захотите начать с изучения какого-то непонятного и сложного языка, который мало где используется. Однако вы не ошибетесь, если начнете с популярного современного языка, такого как Python, Java, Ruby и JavaScript.
Самое главное не в том, какой язык вы будете изучать первым, а в том, что вы собственно начинаете и постепенно улучшаете свои навыки со временем. Если вкратце, то сосредоточьтесь на освоении основных концепций программирования, а не на синтаксисе конкретного языка.
Как классифицируются языки программирования?
Хотя большинство языков программирования имеют много общего, существует множество способов их организации по различным категориям.
Эти категории используются для группировки языков с определенной функцией или характерной чертой, несмотря на то, что два таких языка могут очень сильно отличаться друг от друга.
Вот 5 самых полезных категорий языков программирования, о которых следует знать новичкам:
компилируемые языки программирования;
интерпретируемые языки программирования;
языки программирования со статической типизацией;
языки программирования с динамической типизацией;
объектно-ориентированные языки программирования.
Ниже приведено краткое описание каждой категории, а также краткий список языков для них.
Компилируемые языки программирования
Компилируемый язык – это язык, который использует компилятор для преобразования исходного кода (кода, который пишете вы сами) в форму, которую может понять компьютер (часто такую форму называют машинным кодом).
Как правило, вывод компилятора сохраняется в одном или нескольких файлах, которые называют исполняемыми файлами. Исполняемые файлы могут быть упакованы для продажи или распространения в стандартных форматах, которые упрощают пользователям загрузку, установку или запуск программы.
Важной характеристикой процесса компиляции является тот факт, что исходный код компилируется до того, как программа будет выполнена конечным пользователем. Иными словами, компиляция кода обычно происходит отдельно от выполнения программы.
Популярные компилируемые языки:
C
C++
Java
Rust
Go
Интерпретируемые языки программирования
Интерпретируемый язык – это тот язык, который использует интерпретатор для преобразования исходного кода (кода, который пишете вы сами) в форму, которую может понять компьютер.
Интерпретатор – это программа, которая берет какую-то часть исходного кода, написанного на определенном языке программирования, преобразует его в форму, понятную компьютеру, и сразу же выполняет его в режиме реального времени.
Основное различие между компиляцией и интерпретацией состоит в том, что при интерпретации нет промежутка между преобразованием и выполнением кода – оба эти процесса происходят непосредственно во время выполнения программы, то есть «на лету». А при компиляции преобразование кода происходит до (иногда задолго до) выполнения программы.
Популярные интерпретируемые языки:
Python
JavaScript
Ruby
Подробнее про компиляцию и интерпретацию можно прочесть в этой статье.
Языки программирования со статической типизацией
Статическая типизация означает, что типы данных переменных в языке программирования известны и устанавливаются во время компиляции программы. Кроме того, тип данных переменной во время компиляции или выполнения программы меняться не может.
Например, каждый раз при создании переменной на языке со статической типизацией вам нужно явно указать тип данных этой переменной. Это может быть целое число, строка, логическая переменная и т.д. Этот процесс называется объявлением переменной. Как только вы объявляете тип данных переменной, она может хранить только этот тип данных на протяжении всего выполнения программы.
Популярные языки со статической типизацией:
C
C++
Java
Языки программирования с динамической типизацией
Динамическая типизация означает, что типы данных переменных устанавливаются непосредственно во время выполнения программы, или времени выполнения.
Типы данных переменных явно не указываются в исходном коде, и переменные могут быть на лету переопределены для хранения значений любого типа данных.
Популярные языки с динамической типизацией:
Python
JavaScript
Ruby
Объектно-ориентированные языки программирования
Объектно-ориентированное программирование (ООП) – это подход программирования, который позволяет программистам создавать некоторые «объекты» и в дальнейшем работать с ними. Объект здесь – это представление или модель чего-либо, что программист должен описать при помощи кода.
Это, вероятно, звучит немного абстрактно, а все потому, что это так и есть. Практически все здесь можно смоделировать как «объект» в коде. Объекты часто представляют собой реальные вещи, такие как товары для продажи в магазине или покупатели, покупающие эти товары.
Объекты также могут представлять и цифровые объекты, такие как веб-формы, и даже более абстрактные вещи, такие как конечные точки URL-адреса, сетевые сокеты и т.д.
Объектно-ориентированно программирование обычно реализуется на языке с использованием классов. Вы можете представлять себе класс как шаблон (или модель) для типа создаваемого объекта.
Класс содержит набор атрибутов (свойств и характеристик), определяющих каждый объект класса. Классы также содержат набор методов (функций), позволяющих выполнять какие-либо действия над конкретными объектами класса.
Например, класс «Товар» может иметь следующие атрибуты:
Артикул товара (уникальный идентификатор каждого товара)
Наименование товара (описательное название для каждого товара)
Тип товара
Цена товара
Скидка на товар
Как уже было сказано, класс – это всего лишь шаблон для создания объектов. Процесс создания объекта с использованием класса в качестве шаблона называется созданием экземпляра. Вы можете создать сколько угодно объектов из одного и того же класса, и каждый созданный объект будет известен как экземпляр этого класса. Экземпляр обычно хранится в коде как обычная переменная, которую вы можете использовать по мере необходимости, взаимодействуя с его атрибутами и методами.
Продолжая наш пример, вы можете создать несколько объектов типа «Товар» при помощи класса «Товар». Каждый товар будет иметь свой собственный набор значений атрибутов, таких как артикул, наименование, тип, цена и скидка.
Представление структурированных наборов данных таким объектно-ориентированным способом, как правило, является интуитивно понятным способом для программистов при написании и организации своего кода. Скорее всего, это связано с тем, что люди обычно хорошо мыслят с точки зрения идентифицируемых сущностей, существующих в реальном мире.
В чем разница между front-end, back-end и full-stack разработкой?
Как разработчик-новичок, вы, наверняка, просматривали вакансии в сфере технологий и замечали, что очень часто употребляются термины «front-end», «back-end» и «full-stack».
Эти термины обычно относятся к той части приложения, над который вы будете работать. Более того, они также подразумевают то, что вы будете работать над программным приложением, чаще всего мобильном или веб-приложением.
«Front-end», или клиентская часть приложения, относится к тем частям приложении, с которыми пользователи (также известные как «клиенты») взаимодействуют напрямую. Для веб-приложения front-end – это набор веб-страниц (и функций), которые отображаются в браузере пользователя. Для мобильного приложения front-end - это набор экранов, с которыми пользователь взаимодействует через свое мобильное устройство.
Задачи front-end разработки включают в себя проектирование взаимодействия с пользователем, создание пользовательского интерфейса, сетевое взаимодействие на стороне клиента, интеграцию и использование библиотек на стороне клиента, а также сбор/проверку/отправку пользовательского ввода.
Как front-end разработчик, вы будете выполнять именно эти задачи, в основном, используя HTML для описания структуры веб-страницы, CSS для добавления стилей и JavaScript для добавления интерактивности.
Серверная часть относится к тем частям приложения, которые работают, что называется за кадром, и не доступны непосредственно пользователю/клиенту.
«Back-end», или серверная часть, обычно включает в себя веб-сервер, который обрабатывает HTTP-соединения, полученные от внешнего клиента (как правило, веб-браузера). Веб-сервер обрабатывает эти подключения и направляет их к внутреннему коду, который отвечает за логику, которая нужна для того, чтобы ответить клиенту. Эта часть серверной части называется маршрутизацией или API (интерфейс программирования приложений).
Сам внутренний код представляет собой самостоятельную цельную базу кода, которая используется как единое целое. Однако в зависимости от архитектуры приложения этот код может работать как набор функций без сервера, работающих в облачном сервисе, а не как самостоятельная кодовая база.
Внутренний код проверяет пользовательский ввод, применяет бизнес-логику, взаимодействует с хранилищем данных, таким как база данных, и формирует ответ, который отправляется обратно внешнему клиенту.
Теперь, когда мы выяснили, что такое front-end и back-end, то понять, что такое full-stack, или полностековая, разработка будет намного легче! Full-stack просто-напросто включает в себя как front-end, так и back-end. Понятие «full-stack» (полный стек) происходит от понятия «stack» (стек), который является сокращенной формой «software stack» (программный стек). Программный стек – это набор инструментов, сред, языков программирования и операционных систем, которые используются для поддержки приложения.
Какие программные стеки самые популярные?
Теперь, когда мы выяснили, что такое программный стек, мы можем кратко обсудить некоторые популярные варианты, из которых вы потом можете выбрать.
LAMP-стек (Linux, Apache, MySQL, PHP)
LAMP-стек - это проверенный временем стек, который является отраслевым стандартом back-end стека, в основе которого лежит операционная система Linux. Кроме того, используется веб-сервер Apache для обработки веб-запросов и направления их в кодовую базу PHP. Данные хранятся в базе данных MySQL – бесплатной реляционной базе данных с открытым исходным кодом.
Этот стек хорошо подходит для относительно стандартизированных веб-сайтов, содержащих контент, таких как блоги.
Вы могли заметить, что я не упомянул интерфейсные инструменты в качестве части данного стека. Это означает лишь то, что LAMP-стек – это back-end стек.
MEAN-стек (MongoDB, Express.js, Angular.js, Node.js)
MEAN-стек – это более современный стек, который использует для хранения данных неструктурированную базу данных MongoDB. Используется Express.js в качестве back-end каркаса веб-приложения и Angular.js для front-end. И наконец, Node.js используется для запуска JavaScript на серверной части.
Основное преимущество MEAN-стека – это то, что все компоненты изначально предназначены для работы с языком программирования JavaScript через JSON (нотация объектов JavaScript).
Обратите внимание, что компоненты данного стека ориентированы как на front-end (Angular.js), так и на back-end (MongoDB, Express.js, Node.js), поэтому MEAN-стек можно считать полным стеком.
MERN-стек (MongoDB, Express.js, React.js, Node.js)
Как вы можете заметить, MERN-стек очень похож на MEAN-стек. Отличие только в том, что он использует библиотеку React.js в качестве front-end, вместо Angular.js.
Этот стек хорошо подходит для разработчиков, которым нравится React за его гибкий и интуитивно понятный стиль создания пользовательских интерфейсов.
Известные фреймворки
Я хотел бы воспользоваться моментом и рассказать вам о двух популярных back-end фреймворках (не стеках), которые вы могли бы включить или заменить для определенных компонентов стеков, описанных выше.
SpringBoot – это java-феймворк (с технической точки зрения это частный случай более широкой среды Spring), который отлично подходит для back-end разработки Java-кода для мобильных и веб-приложений. Если вы новичок в Java, то я настоятельно рекомендую вам с ним ознакомиться.
Django – это Python-фреймворк, специально созданный для использования с языком программирования Pyhton. Если вы любите создавать приложения именно на Pyhton, то вам определенно стоит обратить на него внимание.
Как разработчики вместе работают над одним кодом, не находясь в разных местах?
Когда я только начал программировать, я открыл текстовый редактор Python на своем локальном компьютере и создал один файл, в которой вместил весь код своего проекта. Однако, я быстро понял, что такой файл плохо управляем, поэтому я разделил его на несколько файлов Pyhton .py (или, как их называют, модулей).
Когда я программировал вместе с коллегами, то они обычно сидели позади меня, пока я писал код, или я сидел позади них. А если нам нужно было обменяться фрагментами кода или файлами, то мы просто отправляли их друг другу по электронной почте.
Прошли годы, прежде чем я узнал, что разработчики успешно могут сотрудничать, а часто это происходит и вовсе удаленно.
Ключом к успешной совместной работе над программным кодом является использование системы контроля версий (VCS – Version Control System). VCS – это инструмент, отслеживающий изменения, которые несколько разработчиков постепенно вносят в файл кода, и позволяющий разработчикам эффективно работать вместе над одним и тем же набором файлов.
Системы контроля версий создают репозиторий, в котором хранятся данные, необходимые для воссоздания любой версии файлов кода в том виде, в каком они находились в определенные моменты времени. Это и называется контролем версий.
Системы контроля версий – это универсальные инструменты, поскольку они выполняют несколько полезных функций, помогающих командам разработчиков:
отслеживание внесенных в файл кода изменений;
возможность легко делиться изменениями с другими разработчиками и получать доступ к изменениям, внесенным другими;
простые способы объединения изменений кода, внесенных несколькими разработчиками или командами;
полное резервное копирование кода проекта по мере его развития с течением времени, а также эффективное восстановление любой предыдущей версии кода;
легкое управление конфликтными обращениями к коду, возникающими в одних и тех же строках одних и тех же файлов;
различные другие инструменты для улучшения совместной работы и эффективности команды.
Есть множество вариантов систем контроля версий. Вы, наверняка слышали об одной из них – GitHub.
На самом деле сам по себе GitHub – это не система контроля версий. GitHub – это компания, которая предоставляет онлайн-хостинг для проектов, использующих систему контроля версий. GitHub получил свое название от конкретной системы контроля версий, которую он использует – Git.
Первая версия Git появилась в 2005 году и со временем превратилась в самую известную и популярную систему контроля версий в мире. На сегодняшний день Git используется подавляющим большинством команд разработчиков. Это важный инструмент, который стоит изучить, если вы планируете занимать программированием на профессиональном уровне.
Имеет ли значение, какую операционную систему я использую?
Когда дело доходит до обучения программированию новичка, то я бы ответил на этот вопрос также, как и на первый. Я считаю, что не так важно какая у вас операционная система, важнее то, что вы можете начать учиться уже сейчас с тем, что вы имеете.
Но при этом я ощущаю, что мой ответ будет интерпретирован как отговорка, если я на этом остановлюсь. Давайте предположим, что вы пытаетесь принять решение о том, какую ОС вам лучше выбрать для программирования.
Принимая во внимание тот факт, что есть множество субъективных причин, по которым люди выбирают ту или иную ОС, на мой взгляд, очень полезной может оказаться операционная система, которая может обеспечить доступ к качественному терминалу командной строки.
Именно по этой причине я предпочитаю по возможности для разработки использовать Unix-подобные операционные системы, такие как Linux или MacOS. Полное раскрытие, например, я разрабатываю в основном на MacOS.
Я обосную это тем, что важным навыком программирования является рабата с командной строкой (во многом похожа на использование Git). Полнофункциональная и интуитивно понятная командная строка является основной частью разработки программного обеспечения. На мой взгляд, в Linux и MacOS встроены лучшие современные командные строки, нежели в Windows.
Какой текстовый редактор или IDE следует использовать?
Текстовые редакторы и IDE (интегрированные схемы разработки) сильно изменились за последние годы, и разработчики выявляют фаворитов по многим причинам.
Одна из причин – определенный редактор или среда разработки были созданы специально под какой-то язык программирования или какую-то инфраструктуру. Другая причина – ваша компания использует определенный редактор, и это будет именно тот, который вы выучили и используете. Лично я понял, что я выбирал, отталкиваясь именно от последней причины.
Если вы в основном работаете с интерпретируемыми языками с динамической типизацией, такими как Python, JavaScript, Ruby или PHP, то я рекомендую вам начать с такого графического редактора, как Sublime Text или Visual Studio Code. Это два самых популярных текстовых редактора. Они предоставляют множество функций и настроек, которые облегчат вашу жизнь как разработчика.
Если вы работаете с Java, то я рекомендую вам Eclipse или IntelliJ IDEA. Они предлагают множество функций, которые были созданы специально для работы с Java.
И наконец, независимо от того, какой редактор вы выберите для своей основной работы, я рекомендую немного изучить Vim. Vim – это текстовый редактор, предназначенный для использования непосредственно в терминале командной строки. Конечно, в данном случае нужно чуть больше времени для того, чтобы к нему привыкнуть, потому что там нужно использовать команды клавиатуры Vim для взаимодействия с вашими файлами вместо того, чтобы наводить и щелкать мышкой.
Но, по моему опыту, оно определенно того стоит. Даже если вы изучите только основные команды, они вам все равно очень помогут, если вдруг получится так, что вы просматриваете терминал без графического интерфейса, а вам нужно проверить или изменить некоторые файлы.
Я настоятельно рекомендую встроенную программу Vimtutor, которая загружается автоматически при установке Vim. Он перебирает основные команды непосредственно в вашем терминале командной строки.
Заключение
В этой статье мы рассмотрели семь вопросов, которые обычно задают начинающие программисты. Мы охватили довольно много тем, начиная с вопросов о выборе языка программирования, о стеках разработки программного обеспечения и заканчивая вопросами об операционных системах и текстовых редакторах.