Trasferimento dati Dispositivi, sistemi, programmi. Tecnologia dell'informazione

La maggior parte dei residenti delle città moderne trasmette o riceve quotidianamente dati. Possono essere file di computer, immagini televisive, trasmissioni radio - tutto ciò che costituisce una certa porzione di informazioni utili. Metodi tecnologici di trasferimento dei dati - una quantità enorme. Allo stesso tempo, in molti segmenti di soluzioni informatiche, la modernizzazione dei canali rilevanti avviene a un ritmo incredibilmente dinamico. Al posto delle solite tecnologie che, a quanto pare, possono soddisfare pienamente i bisogni umani, stanno arrivando nuovi e più avanzati. Più di recente, l'accesso alla rete tramite un telefono cellulare è stato considerato quasi come esotico, ma oggi questa opzione è familiare alla maggior parte delle persone. Le moderne velocità di trasferimento dei file su Internet, misurate in centinaia di megabit al secondo, sembravano qualcosa di fantastico per i primi utenti del World Wide Web. Quali tipi di infrastrutture possono trasferire i dati? Cosa potrebbe essere dovuto alla scelta di un canale?

Meccanismi di trasferimento dati di base

Il concetto di trasmissione dei dati può essere associato a diversi fenomeni tecnologici. In generale, è associato all'industria delle comunicazioni informatiche. Il trasferimento dei dati sotto questo aspetto è lo scambio di file (invio, ricezione), cartelle e altre implementazioni del codice macchina.

Il termine in questione può anche essere correlato con una sfera di comunicazioni non digitale. Ad esempio, il segnale TV broadcast, la radio, le linee telefoniche - se non stiamo parlando di moderni strumenti high-tech - possono essere eseguiti utilizzando principi analogici. In questo caso, il trasferimento dei dati è una trasmissione di segnali elettromagnetici attraverso un canale.

La posizione intermedia tra le due implementazioni tecnologiche della trasmissione dei dati, digitale e analogica, può essere occupata dalle comunicazioni mobili. Il fatto è che alcune delle tecnologie delle comunicazioni rilevanti sono del primo tipo, ad esempio la comunicazione GSM, 3G o 4G-Internet, altre sono meno informatizzate e quindi possono essere considerate analogiche, ad esempio la comunicazione vocale negli standard AMPS o NTT.

Tuttavia, la tendenza moderna nello sviluppo delle tecnologie di comunicazione è tale che i canali di trasmissione dei dati, qualunque sia il tipo di informazione trasmessa attraverso di essi, sono attivamente "digitalizzati". Nelle principali città russe, è difficile trovare linee telefoniche che funzionano secondo standard analogici. Tecnologie come gli AMP perdono gradualmente la loro rilevanza e vengono sostituite da quelle più avanzate. Il digitale diventa TV e radio. Pertanto, abbiamo il diritto di considerare le moderne tecnologie di trasmissione dei dati principalmente in un contesto digitale. Sebbene l'aspetto storico del coinvolgimento di alcune soluzioni, ovviamente, sarà molto utile da esplorare.

I moderni sistemi di trasmissione dei dati possono essere classificati in 3 gruppi principali: implementati in reti informatiche, utilizzate nelle reti mobili, che costituiscono la base per l'organizzazione di trasmissioni televisive e radiofoniche. Considera le loro specifiche in modo più dettagliato.

Tecnologie di trasmissione dati in reti informatiche

L'argomento principale della trasmissione dei dati nelle reti di computer, come abbiamo notato sopra, è un insieme di file, cartelle e altri prodotti dell'implementazione del codice del computer (ad esempio, matrici, stack, ecc.). Le moderne comunicazioni digitali possono operare sulla base di una varietà di standard. Tra i più comuni - TCP-IP. Il suo principio principale è quello di assegnare un indirizzo IP univoco a un computer, che può essere utilizzato come principale punto di riferimento nel trasferimento dei dati.

Lo scambio di file nelle moderne reti digitali può essere effettuato con l'ausilio di tecnologie wire o di quelle in cui il cavo non dovrebbe essere attivato. La classificazione delle infrastrutture corrispondenti del primo tipo può essere effettuata sulla base di un tipo specifico di filo. Nelle moderne reti di computer vengono spesso utilizzate:

- coppie ritorte;

- fili in fibra ottica;

- cavi coassiali;

- cavi USB;

- fili telefonici.

Ciascuno dei tipi di cavo contrassegnati presenta sia vantaggi che svantaggi. Ad esempio, il doppino è un tipo di filo economico, versatile e di facile installazione, tuttavia è significativamente inferiore alla fibra ottica in termini di larghezza di banda (discuteremo questo parametro più in dettaglio più avanti). I cavi USB sono meno adatti per il trasferimento di dati all'interno di reti di computer, ma sono compatibili con quasi tutti i computer moderni: raramente si trovano PC che non dispongono di porte USB. I cavi coassiali sono adeguatamente protetti dalle interferenze e consentono la trasmissione dei dati su lunghe distanze.

Caratteristiche delle reti di dati informatici

Sarà utile studiare alcune caratteristiche chiave delle reti di computer in cui i file vengono scambiati. La larghezza di banda è tra i parametri più importanti dell'infrastruttura rilevante. Questa caratteristica consente di valutare quale può essere la velocità massima e la quantità di dati trasmessi nella rete. In realtà, entrambi questi parametri si applicano anche alla chiave. La velocità di trasferimento dei dati è un indicatore reale, che riflette la quantità di file che possono essere inviati da un computer a un altro in un determinato periodo di tempo. Il parametro considerato è più spesso espresso in bit al secondo (in pratica, di norma, in kilo-, mega-, gigabit, in reti potenti - in terabit).

Classificazione dei canali di trasferimento dei dati del computer

Lo scambio di dati con l'uso dell'infrastruttura informatica può essere effettuato attraverso tre tipi principali di canali: duplex, simplex e half duplex. Il canale del primo tipo presuppone che il dispositivo di trasferimento dati sul PC allo stesso tempo possa anche essere un ricevitore. I dispositivi simplex, a loro volta, possono ricevere solo segnali. I dispositivi half-duplex forniscono l'attivazione della funzione di ricezione e trasmissione dei file a turno.

La trasmissione wireless dei dati nelle reti di computer viene effettuata più spesso attraverso gli standard:

- "piccolo raggio" (Bluetooth, porte a infrarossi);

- "raggio medio" - Wi-Fi;

- "grande raggio" - 3G, 4G, WiMAX.

La velocità con cui i file vengono trasferiti può variare notevolmente a seconda di uno specifico standard di comunicazione, nonché della stabilità della connessione e della sua protezione da interferenze. Il Wi-Fi è considerato una delle migliori soluzioni per l'organizzazione di reti informatiche interne al computer. Se è necessaria la trasmissione di dati su lunghe distanze, sono coinvolti 3G, 4G, WiMax o altre tecnologie che sono competitive con loro. Mantengono la domanda di Bluetooth e, in misura minore, porte IR, poiché il loro uso praticamente non richiede all'utente di mettere a punto i dispositivi attraverso i quali i file vengono scambiati.

Gli standard più popolari "small radius" sono nel settore dei dispositivi mobili. Pertanto, il trasferimento dei dati ad Android da un altro sistema operativo o compatibile simile viene spesso eseguito tramite Bluetooth. Tuttavia, i dispositivi mobili possono anche essere integrati con successo con le reti di computer, ad esempio utilizzando il Wi-Fi.

Software di trasferimento dati

La rete informatica di trasmissione dati funziona attraverso il coinvolgimento di due risorse: l'hardware e il software necessario. Entrambi sono necessari per l'organizzazione di uno scambio completo di file tra PC. I programmi per la trasmissione dei dati possono essere usati in modo molto diverso. Possono essere classificati condizionalmente secondo tali criteri come lo scopo.

C'è un software personalizzato adattato all'uso delle risorse web - queste soluzioni includono i browser. Esistono programmi che vengono utilizzati come strumento per la comunicazione vocale, integrati dalla possibilità di organizzare chat video, ad esempio Skype.

C'è un software relativo alla categoria di sistema. Le soluzioni pertinenti potrebbero essere difficilmente utilizzate dall'utente, ma il loro funzionamento potrebbe essere necessario per garantire la condivisione dei file. Di norma, tale software funziona a livello di programmi in background nella struttura del sistema operativo. Questi tipi di software ti consentono di collegare il tuo PC all'infrastruttura di rete. Sulla base di tali connessioni, gli strumenti utente possono già essere utilizzati - browser, programmi di chat video, ecc. Le soluzioni di sistema sono anche importanti per garantire la stabilità delle connessioni di rete tra computer.

C'è un software progettato per diagnosticare le connessioni. Quindi, se si effettua una connessione affidabile tra il PC si impedisce questo o quell'errore di trasferimento dati, quindi può essere calcolato utilizzando un programma di diagnostica adatto. Il coinvolgimento di vari tipi di software è uno dei criteri chiave per distinguere le tecnologie digitali e analogiche. Quando si utilizza l'infrastruttura di trasmissione dati tradizionale, le soluzioni software, di norma, hanno funzionalità incomparabilmente inferiori rispetto a quando si costruiscono reti basate su concetti digitali.

Tecnologie di trasmissione dati cellulari

Esaminiamo ora come i dati possono essere trasmessi in altre infrastrutture su larga scala: le reti cellulari. Considerando questo segmento tecnologico, sarà utile prestare attenzione alla storia dello sviluppo delle decisioni rilevanti. Il fatto è che gli standard con cui i dati vengono trasmessi sulle reti cellulari si stanno sviluppando in modo molto dinamico. Alcune delle soluzioni che abbiamo considerato sopra che sono coinvolte nelle reti di computer rimangono valide per molti decenni. Ciò è particolarmente evidente nell'esempio delle tecnologie cablate: cavi coassiali, doppini intrecciati, fili in fibra ottica sono stati introdotti nella pratica delle comunicazioni informatiche per un tempo molto lungo, ma la risorsa del loro uso è lungi dall'essere esaurita. A sua volta, nel settore della telefonia mobile quasi ogni anno ci sono nuovi concetti che possono essere messi in pratica con vari gradi di intensità.

Quindi, l'evoluzione della tecnologia cellulare inizia con l'introduzione nei primi anni '80 dei primi standard - come NMT. Si può notare che le sue capacità non erano limitate a fornire comunicazioni vocali. Era anche possibile la trasmissione di dati tramite reti NMT, ma a una velocità molto bassa - circa 1,2 Kbps.

Il prossimo passo dell'evoluzione tecnologica nel mercato cellulare è stato associato all'introduzione dello standard GSM. La velocità di trasferimento dei dati quando è stata attivata è stata ipotizzata essere molto più alta rispetto al caso di utilizzo di NMT - circa 9,6 Kbps. Successivamente, lo standard GSM è stato integrato con la tecnologia HSCSD, il cui utilizzo ha permesso agli abbonati cellulari di trasferire dati a una velocità di 57,6 Kbps.

Successivamente, è apparso lo standard GPRS, attraverso il quale è diventato possibile separare il traffico tipicamente "computer" trasmesso nei canali cellulari dal traffico vocale. La velocità di trasferimento dei dati con l'utilizzo di GPRS potrebbe raggiungere circa 171,2 Kbps. La prossima soluzione tecnologica implementata dagli operatori mobili era lo standard EDGE. Ha permesso di fornire la trasmissione dei dati con una velocità di 326 Kbps.

Lo sviluppo di Internet ha richiesto agli sviluppatori di tecnologie di comunicazione cellulare di introdurre soluzioni che potrebbero diventare standard cablati competitivi, principalmente nella velocità di trasferimento dei dati e nella stabilità delle connessioni. Un significativo passo avanti è stato il lancio dello standard UMTS sul mercato. Questa tecnologia ha reso possibile lo scambio di dati tra gli abbonati dell'operatore cellulare a velocità fino a 2 Mbps.

Successivamente, è apparso lo standard HSDPA, in cui la trasmissione e la ricezione dei file potevano essere eseguite a velocità fino a 14,4 Mbps. Molti esperti del settore digitale ritengono che, dall'introduzione della tecnologia HSDPA, gli operatori mobili abbiano iniziato a competere direttamente con i provider di servizi Internet che utilizzano connessioni via cavo.

Alla fine del 2000, è apparso lo standard LTE e gli analoghi della concorrenza, attraverso i quali gli abbonati di operatori cellulari hanno avuto l'opportunità di scambiare file con una velocità di diverse centinaia di megabit. Si può notare che tali risorse, anche per gli utenti dei moderni canali cablati, non sono sempre disponibili. La maggior parte dei fornitori russi trasferisce ai propri abbonati un canale dati con una velocità non superiore a 100 Mbit / s, in pratica - il più delle volte molte volte meno.

Generazioni di tecnologia cellulare

Lo standard NMT, di norma, appartiene alla generazione 1G. Le tecnologie GPRS e EDGE sono spesso classificate come 2G, HSDPA come 3G, LTE come 4G. Va notato che ciascuna delle soluzioni note ha analoghi competitivi. Ad esempio, alcuni esperti si riferiscono a WiMAX per LTE. Altre soluzioni LTE competitive sul mercato della tecnologia 4G sono 1xEV-DO, IEEE 802.20. Esiste un punto di vista secondo cui lo standard LTE non è ancora classificato correttamente come 4G, poiché non raggiunge la velocità massima un po 'quanto l'indicatore definito rispetto al 4G concettuale, che è 1 Gbit / s. Pertanto, è possibile che nel prossimo futuro un nuovo standard apparirà sul mercato globale delle comunicazioni cellulari, forse anche più avanzato del 4G e in grado di fornire la trasmissione dei dati a una velocità così impressionante. Nel frattempo, tra le soluzioni che vengono introdotte più dinamicamente è LTE. I principali operatori russi stanno attivamente modernizzando l'infrastruttura pertinente in tutto il paese, assicurando che la trasmissione di dati 4G di alta qualità stia diventando uno dei principali vantaggi competitivi nel mercato cellulare.

Tecnologia di trasmissione televisiva

I concetti di trasmissione digitale dei dati possono anche essere utilizzati nell'industria dei media. Per molto tempo, le tecnologie dell'informazione non sono state attivamente implementate nell'organizzazione di trasmissioni televisive e radiofoniche, principalmente a causa della limitata redditività dei corrispondenti miglioramenti. Soluzioni spesso coinvolte che combinano tecnologia digitale e analogica. Quindi, l'infrastruttura del telecentro potrebbe essere completamente "informatizzata". Tuttavia, le trasmissioni televisive analogiche sono state trasmesse agli abbonati delle reti televisive.

Con la diffusione di Internet e il costo dei canali di trasferimento dati dei computer è diventato più economico, i giocatori dell'industria televisiva e della radio hanno iniziato a "digitalizzare" attivamente la loro infrastruttura e integrarla con le soluzioni IT. Gli standard televisivi in ​​formato digitale sono stati approvati in diversi paesi del mondo. Di questi, il più comune è il DVB adattato al mercato europeo, l'ATSC utilizzato negli Stati Uniti e l'ISDB utilizzato in Giappone.

Soluzioni digitali nel settore radiofonico

Le tecnologie dell'informazione sono anche attivamente coinvolte nell'industria radiofonica. Si può notare che tali soluzioni sono caratterizzate da alcuni vantaggi rispetto agli standard analogici. Pertanto, nelle trasmissioni radiofoniche digitali, è possibile ottenere una qualità del suono significativamente più elevata rispetto all'utilizzo dei canali FM. La rete di trasmissione digitale di dati offre teoricamente alle stazioni radio la possibilità di inviare agli abbonati non solo il traffico vocale agli abbonati, ma anche qualsiasi altro contenuto multimediale - immagini, video, testi. Le soluzioni pertinenti possono essere implementate nell'infrastruttura dell'organizzazione delle trasmissioni televisive digitali.

Canali di dati satellitari

A una categoria separata dovrebbero essere assegnati canali satellitari attraverso i quali i dati possono essere trasmessi. Formalmente, abbiamo il diritto di attribuirli al wireless, ma la scala del loro utilizzo è tale che non sarà del tutto corretto combinare le soluzioni corrispondenti in un'unica classe con Wi-Fi e Bluetooth. I canali di trasmissione dei dati satellitari possono essere coinvolti - in pratica, questo è il caso - quando si costruisce quasi ogni tipo di infrastruttura di comunicazione da quelli sopra elencati.

Con l'aiuto di "lastre" è possibile organizzare l'unificazione dei PC in rete, collegarli a Internet, assicurare il funzionamento delle trasmissioni televisive e radiofoniche, aumentare il livello di efficacia tecnologica dei servizi mobili. Il principale vantaggio dei canali satellitari - inclusività. Il trasferimento dei dati può essere effettuato quando vengono attivati ​​praticamente in qualsiasi luogo del pianeta - così come la ricezione - da qualsiasi punto del globo. Le soluzioni satellitari presentano anche alcuni svantaggi tecnologici. Ad esempio, quando si trasferiscono file di computer con l'aiuto di una "piastra", può esserci un ritardo notevole nella risposta, o "ping" - l'intervallo di tempo tra il momento di inviare un file da un PC e riceverlo su un altro.