Модеми та мережні карти
Модем(МОдулятор-ДЕМодулятор) – пристрій прямого (модулятор) та зворотного (демодулятор) перетворення сигналів до виду, прийнятого для використання у певному каналі зв'язку.
Модеми бувають різні, але в першу чергу їх можна розділити на аналогові та цифрові.
Це найпоширеніші зараз модеми. Спочатку аналоговий модем був призначений для виконання наступних функцій:
при передачі для перетворення широкосмугових імпульсів (цифрового коду) у вузькосмугові аналогові сигнали;
при прийомі для фільтрації прийнятого сигналу від перешкод та детектування, тобто зворотного перетворення вузькосмугового аналогового сигналу цифровий код.
Перетворення, що виконується під час передачі даних, зазвичай пов'язане з їх модуляцією.
Модуляція –це зміна будь-якого параметра сигналу в каналі зв'язку (модульованого сигналу) відповідно до поточних значень даних, що передаються (модулюючого сигналу).
Демодуляція- це зворотне перетворення модульованого сигналу (можливо, спотвореного перешкодами при проходженні в каналі зв'язку) в модулюючий сигнал.
Протоколи передачі даних
Передача даних та їх перетворення на модемах виконуються відповідно до прийнятих протоколів.
Протокол передачі даних –це сукупність правил, що регламентують формат даних та процедури їх передачі в каналі зв'язку. У протоколі, зокрема, може докладно вказуватися, як подати дані, який спосіб модуляції даних обрати з метою прискорення і захищеності їх передачі, як виконати з'єднання з каналом, подолати шуми, що діють у каналі, і забезпечити достовірність передачі даних.
Багато модемів, крім забезпечення процедур передачі інформації, виконують і низку іншихдуже корисних у системах телекомунікацій функцій, таких як:
"оцифрування" голосу та зворотна операція відновлення оцифрованого голосу (voice-модеми);
прийом та передача факсимільних повідомлень (факс-модеми);
автоматичне визначення номера абонента (АОН);
функції автовідповідача та електронного секретаря тощо.
Тому сучасний модем крім пристроїв модуляції та демодуляції (а іноді й замість них) містить спеціалізований мікропроцесор, керуючий роботою модему, оперативну та постійну пам'ять, елементи звукової та світлової сигналізації про режими роботи модему та характеристики каналу зв'язку. Постійна пам'ять використовується для збереження конфігурації модему під час вимикання живлення та часто може перепрограмуватися.
Модеми відрізняються також:
конструкцією - автономні та вбудовувані в апаратуру;
інтерфейсом з каналом зв'язку – контактні та безконтактні (аудіо);
призначенням – для різних каналів зв'язку та систем, наприклад для систем передачі лише даних – модеми, для систем передачі даних та факсів – факс-модеми (правда, сьогодні більшість фірм випускають факс-модеми, а "чисті" модеми, без факсових функцій, практично вже не випускаються);
Модеми для цифрових каналів зв'язку
Цифрові технології передачі даних, що розвиваються, що забезпечують значно більші швидкості передачі та якість зв'язку, що надають користувачам істотно кращий сервіс, вимагають використання модемів іншого класу – цифрових. Цифрові модеми більш правильно називати мережними адаптерами, оскільки про класичну модуляцію-демодуляцію сигналів у них не йдеться – вхідний та вихідний сигнали такого модему є імпульсними. Для цифрових модемів загальноприйнятих стандартів роботи взагалі, тастандартів швидкості зокрема, поки що не розроблено.
Цифрові модеми випускаються для роботи у конкретних цифрових технологіях: ISDN, HDSL, ADSL, SDSL тощо (див. розділ «Мережі та мережеві технології нижніх рівнів»).
Так, наприклад, модеми для роботи в ISDN бувають як внутрішніми, так і зовнішніми. Внутрішні модеми можуть використовувати або ISA- або PCI-слоти на материнській платі, і вони забезпечують максимальну швидкість 128 Кбіт/с. Зовнішні'модеми підключаються до комп'ютера по послідовній шині USB і швидкість передачі обмежується величиною 115,2 Кбіт/с. Є комбіновані модеми для роботи як цифровими каналами ISDN, так і аналоговими каналами (наприклад, модем Courier-1 компанії 3Com).
Модеми для роботи в мережах xDSL мають великі швидкості, так ADSL-модеми забезпечують швидкості 1,5-6 Мбіт/с при прийомі інформації і 64-384 Кбіт/с при передачі. А ось ADSL-модем Viper-DSL компанії 3Com навіть більші: 7 Мбіт/с для вхідних та 1 Мбіт/с для вихідних повідомлень. Але найбільші швидкості забезпечують VDSL модеми: при передачі даних на коротку відстань до 300 м досягається швидкість 2,3 Мбіт/с, а при прийомі - 51,8 Мбіт/с! (Під час роботи на великих відстанях швидкості істотно зменшуються.).
кабельні модемидля роботи з мережами через комунікації кабельного телебачення, наприклад. Вони забезпечують швидкості передачі в середньому до 10 Мбіт/с, але надшвидкісний модем UBR 904 компанії Cisco дозволяє приймати дані зі швидкістю до 36 Мбіт/с і передавати зі швидкістю до 2 Мбіт/с;
оптоволоконні модемидля роботи по волоконно-оптичних каналах зв'язку за протоколами FDDI;
супутникові радіомодемидля прийому даних через супутник: прийом інформації здійснюється через супутникову антенушвидкостями до 400 Кбіт/га передача можлива тільки за наявності громіздкого дорогого обладнання. Тому зазвичай передачі даних використовуються провідні канали зв'язку і додатковий відповідний модем;
розробляютьсясилові модемидо роботи у мережах через систему електроживлення комп'ютерів.
Замість модему в локальних мережах використовуються мережні адаптери (мережні карти, network adapter, net card), виконані як плат розширення, встановлюваних у роз'єм материнської плати. Ще є карти, що встановлюються в роз'єм ISA, але сучасні встановлюються зазвичай у роз'єм PCI. Для портативних комп'ютерів є PCMCIA-адаптери. З'явилися мережні адаптери для інтерфейсу USB.
Мережеві адаптери можна розділити на дві групи:
адаптери для клієнтських комп'ютерів,
адаптери для серверів
У адаптерах для клієнтських комп'ютерів значна частина роботи з прийому та передачі повідомлень перекладається програму, виконувану в ПК. Такий адаптер простіше та дешевше, але він додатково завантажує центральний процесор машини.
Адаптери для серверів постачаються власними процесорами, що виконують всю необхідну роботу.
Основними характеристиками мережевих карток є:
мікросхема контролера (локального мікропроцесора);
розрядність – є 8-, 16-, 32- та 64-бітові мережеві карти (визначається мікрочіпом);
швидкість передачі - від 10 до 1000 Мбіт/с (найпопулярніші - 10 і 100 Мбіт/с);
тип кабелю, що підключається - коаксіальний кабель товстий і тонкий, неекранована кручена пара, волоконно-оптичний кабель;
стандарти передачі даних, що підтримуються - Ethernet, IEEE 802.3, Token Ring, FDDI і т. д.
Мікросхема контролера має найважливіше значення, вона визначаєбагато параметрів адаптера, у тому числі надійність та стабільність роботи. Так, мікрочіпи ряду фірм мають конфлікти з деякими компонентами комп'ютера, а мікрочіпи Realtec, Intel у цьому плані більш "уживливі" і надійні.
На мережевих картах може бути встановлений також чіп ПЗП BootROM, що забезпечує можливість віддаленого завантаження операційної системи з сервера мережі, тобто використання мережного комп'ютера без дискової пам'яті.