Что такое интернет, как он устроен и кому принадлежит

Устройство для обмена информацией с другими компьютерами через телефонную сеть

В современных сетях используются различные сетевые устройства. Каждое сетевое устройство выполняет специфические функции. Далее я рассматриваю основные виды устройств и их функции. В статье много иллюстраций (картинки кликабельны).

Устройства, подключенные к какому-либо сегменту сети, называют сетевыми устройствами. Их принято подразделять на 2 группы:

1. Устройства пользователя. В эту группу входят компьютеры, принтеры, сканеры и другие устройства, которые выполняют функции, необходимые непосредственно пользователю сети;
2. Сетевые устройства. Эти устройства позволяют осуществлять связь с другими сетевыми устройствами или устройствами конечного пользователя. В сети они выполняют специфические функции.

Ниже более подробно описаны типы устройств и их функции.

Как устроен интернет с аппаратной точки зрения

Интернет состоит из трех физических компонентов: кабелей, маршрутизаторов и сетей. Технические специалисты определяют интернет-инфраструктуру как сочетание интернет-оборудования и программного обеспечения, которое на нем работает.

Кабели

Интернет образуется из множества оптоволоконных кабелей, которые соединяют вместе несколько небольших сетей. Эти кабели передают информацию из одной сети в другую в виде оптических сигналов. Вся наша планета покрыта интернет-кабелями, кроме Антарктиды. При этом многие расположены под водой, чтобы покрывать огромные расстояния. Например, длина кабеля Atlantic Crossing 1 (AC-1), который связывает США с Европой, составляет 14 000 км.

Маршрутизаторы

Еще одним важным элементом интернета являются маршрутизаторы, которые пересылают данные между точками доступа. Таким образом, маршрутизаторы отвечают за то, чтобы сообщение, отправленное с компьютера А, дошло до компьютера Б как можно быстрее и без сбоев.

Информация может передаваться по нескольким маршрутам, а функция маршрутизаторов состоит в том, чтобы выбрать лучший. Это особенно важно, когда сеть перегружена — в случае, если многие другие компьютеры одновременно пытаются обмениваться данными — или если кратчайший путь заблокирован из-за неисправности сети.

Все устройства подключаются к сетям, чтобы получить доступ в интернет. Например, домашний ноутбук или планшет подключаются к локальной сети внутри дома (LAN). Эти устройства могут обмениваться данными без каких-либо проблем, так как являются частью одной сети. Однако для обмена данными за пределами этих сетей требуется поддержка интернет-провайдера (ISP). Интернет-провайдер предоставляет такой доступ в интернет и иную поддержку, связанную с работой в интернете.

Основные понятия IP-телефонии

Важно отметить, что интернет-телефония может работать не только с IP-сетями, но и с другими протоколами. Рассмотрим подробнее каждый из них.

Используемые и интегрируемые сети

• Сеть IP. Это сеть, построенная на основе протоколов TCP/IP, благодаря которым можно создать локальные и глобальные паутине. К IP-сетям относятся интернет, компьютерные сети, а также локальные сети с выделенной телефонной линией.
• СПД ОП. Протокол типа UDP (User Datagram Protocol) позволяет передавать информацию другим хостам по айпи-сети без установки предварительного соединения. Отличительная черта такой сети — надёжность. Протокол транспортного уровня OSI используется для передачи важных документов.
• ТфОП, ТСОП. PSTN (PUBLIC SWITCHED TELEPHONE NETWORK) в переводе с английского означает «телефонная сеть общего пользования». Это линия настольного телефона, которая может работать с айпи-протоколом при помощи специальных VoIP-шлюзов.
• ЦСИО. Цифровая сеть ISDN может обеспечивать передачу информации на разных скоростях в едином физическом канале. Есть возможность отправлять текстовые и голосовые файлы, а также изображения и видео.
• AVVID. Такой протокол является архитектурной моделью построения сети Cisco, связывающей различные архивы данных, а также голоса и видео с единой интеллектуальной сетевой инфраструктурой. Архитектура AVVID состоит из четырёх компонентов: инфраструктуры (маршрутизаторы, коммутаторы), обработки вызовов (Call Manager), приложения (Collaboration) и клиентов (айпи-телефоны, SIP-телефоны).
• FMC. Технологичное решение Fixed Mobile Convergence позволяет создать общий коммутационный узел мобильных и офисных телефонов под единым внутренним номером. Благодаря специальной сим-карте, можно звонить по выгодным условиям IP-телефонии даже без доступа к интернету.

Протоколы и их элементы

Изучим список популярных протоколов, по которым происходит приём и передача данных в айпи-телефонии, а именно:

Системы и оборудование

Чтобы осуществлять взаимодействие между айпи-сетями, необходимо иметь специальные оборудования или программы. Ниже разберём несколько популярных устройств и приложений, с помощью которых можно созваниваться через Интернет.

• Виртуальная АТС. Представляет собой удалённую телефонную станцию, с помощью которой можно совершать звонки через глобальную паутину. Любой ПК или ноутбук поддерживает данную программу.
• IP-PBX. Private Branch eXchange является корпоративной системой связи, работающей на основе протокола VoIP. Офисная IP-АТС подразделяются на три вида: аппаратная, виртуальная и программная. Благодаря IP-PBX, можно объединять несколько телефонов в единую интеллектуальную сеть.
• Прокси-сервер. Такое аппаратное обеспечение является промежуточным звеном между главным сервером и пользователями. С помощью промежуточного сервера можно выполнять косвенные запросы к другими сетевыми службами. Прокси-сервер применяется для обеспечения доступа локальных компьютеров к Всемирной паутине, а также для кэширования и сжатия данных информации.
• IP-телефон, SIP-телефон, VoIP-телефон. Это устройства, благодаря которым можно передавать голосовые сообщения по айпи-каналам.
• VoIP-шлюз. Прибор, функция которого заключается в преобразовании аналогового и цифрового сигналы в сигналы интернет. Простыми словами, с помощью этого шлюза можно подключать офисные АТС и стационарные телефонные аппараты к сетям IP-телефонии.
• Маршрутизатор (роутер). Специализированное оборудование, предназначенное для передачи информационных пакетов между устройствами локальной линии связи.
• Коммутатор (свитч). Это прибор, который соединяет несколько сетевых узлов в локальную сеть для обмена данными.
• Gatekeeper диспетчер. Такая программа позволяет выполнять следующие функции: управлять видеоконференцией, маршрутизацией, а также вызовами голосового потока.
• Порты: FXO, FXS, E&M, BRI, PRI. Они применяются для подключения аналоговых телефонных аппаратов к IP-АТС. Каждый шлюз отвечает за выполнение определённой задачи. Например, шлюз FXO используется для подсоединения внутренних Ext-портов, а порт FXS эмулирует работу АТС.

Программы и приложения

Для удобства работы IP-телефонии используются специальные ПО. Рассмотрим несколько популярных приложений, благодаря которым можно оптимизировать бизнес-процессы, автоматизировать работу и снизить нагрузку на менеджеров. Список таких программ:

• CRM
• Биллинговая система
• Софтфон
• Softswitch
• TAPI
• API
• Least Cost Routing System

Сервисы

После подключения к айпи-шлюзу предоставляется доступ к различным сервисам, а именно:

• IVR
• Direct Dial-In (DDI)
• Call Detail Record
• Callback
• Call-tracking
• Номера Toll Free
• Номера DEF
• WebRTC
• DNIS
• Монитор (Administration manager)

Процессы и явления

Разберём принцип работы некоторых процессов, которые лежат в основе IP-телефонии.

• Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП). Это прибор, с помощью которого можно преобразовывать цифровой двоичный сигнал в аналоговый.
• Коммутация пакетов. Packet Switching — способ организации связи за счёт передачи и коммутации оцифрованной информации в виде пакетов данных. Как правило, информационные пакеты передаются по коммутационным каналам независимо друг от друга.
• Передача данных. Это процесс переноса цифровой информации от одного источника к другому или между несколькими источниками в виде сигнала по каналам передачи данных, который затем обрабатывается средствами вычислительных машин.
• Джиттер. Jitter в переводе с английского означает “дрожание”. Это неравномерность периодов времени при передаче пакетных данных. Джиттер присущ только тем сетям, которые используют пакетную коммутацию.
• Джиттер буфер. Временное хранилище пакетов для передачи их в корректном виде. Применяется для решения проблемы, связанной с неравномерностью передачи голосовых данных.

Параметры и показатели

Для отслеживания реальных ситуаций в компании важно ориентироваться на следующие показатели:

• ASR/ABR. Это статические параметры, которые показывают соотношение числа принятых звонков к общему числу совершенных звонков. Таким образом, можно определить процент дозвона.
• ACD. Данная величина показывает среднее время вызова в разных точках земного шара.

Устройства ввода-вывода

Устройства ввода-вывода производят обмен информацией с компьютером. Они и вводят ее и выводят.

Жесткий диск

Жесткий диск – это блок для хранения данных. В него устанавливается операционная система и другое программное обеспечение, записываются файлы пользователя.

На сегодняшний день используются три вида жестких дисков:

• Магнитные (HDD)
• Твердотельные (SSD)
• SSD M2

Магнитные (HDD). Запись и чтение данных происходит на и с магнитных дисков. У таких дисков большой объем памяти, записывать и считывать информацию можно многократно. Из недостатков – низкая скорость работы и чувствительность к вибрациям.

В современный ПК такой диск обычно устанавливают в качестве дополнительного – для хранения большого объема данных.

Твердотельные (SSD). В основе таких дисков лежат блоки памяти, в которые пишется вся информация. Из-за этого у них высокая скорость работы, так как диску не нужно постоянно перемещать пишущую головку для записи/чтения, как в магнитных дисках. Основной недостаток SSD – ограниченный цикл записи. Потому на него чаще всего устанавливают операционную систему и повседневные программы.

SSD M2 . Такой диск работает от шины PCI Express и дает пропускную способность в несколько раз выше, чем интерфейс SATA. Внешне М2 напоминает оперативную память: имеет небольшой размер, не требует дополнительного кабеля для подключения.

Из недостатков можно отметить ограниченный цикл записи и перегрев на некоторых моделях. Поэтому желательно выбирать М2 с радиатором охлаждения.

Flash память

Flash память или флешка – это портативное устройство для хранения данных. Используются для передачи данных с одного компьютера на другой.

Вся информация пишется на блоки памяти через интерфейс USB. Именно на основе Flash памяти выпускали первые SSD диски.

Bluetooth адаптер

Используется для беспроводного подключения оборудования с поддержкой Bluetooth. Это могут быть колонки, наушники, смартфоны.

Bluetooth адаптер работает через интерфейс USB, в ноутбуке он, как правило, встроенный.

Сетевая карта

При помощи сетевой карты компьютеры соединяются в единую сеть. Она подключается к роутеру патч кордом и дает возможность компьютерам обмениваться информацией.

Сетевая карта может быть встроенной, отдельной внутренней (устанавливаться на материнскую плату) и внешней (подключаться через интерфейс USB).

В современных материнских платах она встроена по умолчанию, в некоторых моделях их даже две.

Wi-Fi адаптер

Wi-Fi адаптер работает так же, как и сетевая карта. Основное отличие в том, что подключение происходит без проводов («по воздуху»). Подключается он к роутеру, который связывает компьютеры и смартфоны друг с другом.

В стационарных компьютерах по умолчанию Wi-Fi отсутствует. Подключить его можно, установив адаптер на материнскую плату или купив внешний USB Wi-Fi. В ноутбуках обычно адаптер встроен.

Пишущий дисковод

Дисковод — это устройство, читающее и записывающее информацию на компакт диск.

На сегодняшний день дисководы потихоньку уходят с рынка, так как вместо них чаще используют флешки.

Дисковод гибких дисков

Такой дисковод был популярен в 90-ые/начало 2000-ых, когда еще не было флешек, а запись на CD была дорогостоящей. В те времена почти в каждом ПК был Floppy дисковод, который записывал информацию на дискету. Объем дискеты составлял 1,44 Мб.

Сейчас такие дисководы, как и дискеты, потеряли актуальность и их перестают производить.

Картридер

Картридер считывает и записывает информацию на SD карты. В основном такие карты используются в фотоаппаратах, видеокамерах и телефонах/планшетах. Подключается картридер через интерфейс USB.

USB HUB

USB HUB – это что-то вроде удлинителя, он увеличивает количество USB портов. Как правило, хаб имеет три-четыре USB выхода.

Факс-модем

Раньше такие модемы были очень популярны – они повсеместно использовались для подключения к интернету. Обычно устанавливались в системный блок по интерфейсу PCI. Но также были и внешние модемы, которые подключались к COM порту.

Для работы такого модема использовалось телефонное подключение. Модем дозванивался до провайдера и после соединения появлялся интернет. Правда, скорость такого соединения была около 40 Кб/с. В режиме факса модем настраивался на автоматический ответ на звонок и принимал факс.

Данный вид модемов уже давно вышел с производства, хотя в некоторых регионах он до сих пор используется для работы с факсом.

3G и 4G модемы

3G и 4G модемы пришли на смену факс модемам. В них есть слот для установки сим карты, а подключение осуществляется через оператора сотовой связи.

Такие модемы имеют компактную форму и похожи на флешку. Подключаются в USB порт.

При хорошем сигнале модем в режиме 4G может обеспечить скорость подключения до 100 Мб/с.

Многофункциональное устройство (МФУ)

МФУ совмещает в себе сканер, принтер и копир. Некоторые модели имеют факс. Как и принтеры, бывают черно-белыми и цветными, лазерными и струйными.

Твой Сетевичок

Для снижения связи отдельных пар кабеля (периодического сближения проводников различных пар) в кабелях UTP категории 5 и выше провода пары свиваются с различным шагом. Витая пара — один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве физической среды передачи сигнала во многих технологиях, таких как Ethernet, Arcnet и Token ring. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости в монтаже, является самым распространённым решением для построения проводных (кабельных) локальных сетей.

Кабель подключается к сетевым устройствам при помощи разъёма 8P8C (который ошибочно называют RJ45). Витая пара представлена на рисунке 6.

Рисунок 6 – Витая пара

Коаксиа́льный ка́бель (от лат. co — совместно и axis — ось, то есть «соосный»), также известный как коаксиал (от англ. coaxial), — электрический кабель, состоящий из расположенных соосно центрального проводника и экрана. Обычно служит для передачи высокочастотных сигналов. Изобретён и запатентован в 1880 году британским физиком Оливером Хевисайдом. Коаксиа́льный ка́бель представлен на рисунке 7.

Рисунок 7 – Коаксиа́льный ка́бель

Опти́ческое волокно́ — нить из оптически прозрачного материала (стекло, пластик), используемая для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения.

Волоконная оптика — раздел прикладной науки и машиностроения, описывающий такие волокна. Кабели на базе оптических волокон используются в волоконно-оптической связи, позволяющей передавать информацию на бо́льшие расстояния с более высокой скоростью передачи данных, чем в электронных средствах связи. В ряде случаев они также используются при создании датчиков. Оптическое волокно представлено на рисунке 8.

Рисунок 8 – Опти́ческое волокно́

Сетевая плата, также известная как сетевая карта, сетевой адаптер, Ethernet-адаптер, NIC (англ. network interface controller) — периферийное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети. В настоящее время, особенно в персональных компьютерах, сетевые платы довольно часто интегрированы в материнские платы для удобства и удешевления всего компьютера в целом. Сетевая плата представлена на рисунке 9.

Рисунок 9 – Сетевая плата

Дата добавления: 2016-03-26; просмотров: 986 | Нарушение авторских прав

Современный мир всеми силами пытается избавиться от проводов, и лишь малым свидетельством этого становится появление беспроводных наушников и зарядных устройств. Что же касается функционирования компьютерных сетей, то здесь на смену проводам пытаются прийти технологии передачи данных по Wi-Fi и Bluetooth. Не спорим, в будущем, наверное, мы сможем полностью обходиться без всевозможных кабелей, но пока беспроводная передача данных во многом уступает проводной: она больше подвержена помехам, имеет меньший радиус и скорость действия. Сегодня для соединения компьютеров в локальную сеть и для подключения периферийных устройств используют старые добрые провода, в видах которых и постараемся разобраться.

Чтобы соединить компьютеры между собой в локальную сеть или подключить их к глобальным сетям, используют сетевые кабели.

Основные виды сетевых кабелей для локальных сетей:

• коаксиальный кабель;
• витая пара;
• оптоволоконный кабель.

Коаксиальный кабель – наиболее древний, если так можно сказать, представитель сетевых кабелей, сегодня его используют нечасто, но все же совсем без него не обойтись. Конструкция его достаточно проста: металлический проводник заключен в слой изоляции, сверху которой идет оплетка из алюминия или меди. Для соединения применяются специальные коннекторы типа BNC и BNC-T.

Основной минус коаксиального кабеля – он подвержен воздействию электромагнитного поля, поэтому компьютерные сети с его помощью уже давно не строят, зато сегодня такие провода используют для подключения спутников тарелок. Также неплохо коаксиальный кабель показывает себя как проводник высокоскоростных сетей для передачи одновременно цифровых и аналоговых сигналов, поэтому часто его используют для обустройства сетей кабельного телевидения.

На смену коаксиальным вариантам пришла витая пара. Почему новые модификации получили такое название? Такой кабель сетевой для компьютера состоит из попарных проводников, изготовленных из медного материала. Стандартный вариант содержит 4 пары жил, то есть 8 элементов, но в продаже можно найти кабель с 4 проводниками (2 парами). Цвет внутренней изоляции определяется стандартом.

В зависимости от наличия защиты в виде медной оплетки или алюминиевой фольги витая пара делится на такие виды:

• UTP, или незащищенная витая пара, — это проводники в обычной пластиковой защите, никакие дополнительные элементы защиты не используются;
• F/UTP, или фольгированная витая пара, ­– все пары проводников оплетены фольгой;
• STP – каждая пара кабелей имеет собственную защиту из фольги;
• S/FTP – здесь каждая пара защищена оплеткой из фольги, а все они вместе дополнительно защищены медным экраном;
• SF/UTP – все кабели вместе помещены в фольгу и медный экран.

Незащищенная витая пара стоит дешевле. Использование кабелей с экранирующим слоем оправдано, если требуется высокое качество передачи информации на значительные расстояния.

Витая пара также маркируется от CAT1 до CAT7: чем числовой показатель выше, тем лучше. Для построения локальных компьютерных сетей подойдет витая пара CAT5, но лучше все же использовать CAT5e – она лучше пропускает высокочастотные сигналы. Витой парой соединяют устройства, расположенные на расстоянии не более 100 м друг от друга.

Оптоволокно – наиболее быстрый и современный вариант, использующийся при построении компьютерных сетей. Главное преимущество заключается в высокой степени защиты от помех и неограниченной скорости передаче данных.

Способы подключения к IP-телефонии

Благодаря IP-телефонии можно сократить расходы на связь (дешево звонить в другие города и страны и бесплатно внутри компании) и получить дополнительный функционал.

IP-телефония подключается тремя способами:

через VoIP-шлюз к обычному стационарному телефону (подходит для офисов, которые не хотят тратить много денег на переход и не нуждаются в функционале полноценного IP-телефона);

установка на смартфон, планшет или компьютер софтфона (специального ПО) и совершение звонков через него;

установка IP-телефонов и подключение к корпоративной или виртуальной АТС.

Облачная АТС позволяет в короткие сроки создать корпоративную сеть с учетом особенностей бизнеса, подключить городские и мобильные номера с кодом любого города или страны, подключить номер 8-800 и добавить массу дополнительных возможностей (голосовое приветствие, IVR, очередь звонков, звонок с сайта, статистика, запись разговоров и т.д.).

Рассмотрим каждый способ подробнее

Про VoIP-шлюзы есть отдельная статья. Это устройство с одним или несколькими портами для подключения обычных стационарных телефонов, которое подсоединяется к интернету и может работать, например, с виртуальными поставщиками IP-телефонии.

Про софтфоны, их различия и особенности читайте тут. Благодаря ним становится доступна ip-телефония через компьютер и смартфон, что удобно для выездных сотрудников и руководителей, которые все время в движении.

IP-телефоны устанавливаются, как правило, в офисах. Они закупаются, когда телефония в офисе строится с нуля, либо когда компания решила полностью заменить аналоговые телефоны и всю систему на новые и современные аппараты (и первый способ не подошел).

Выбираем IP-телефон:

По комплектации. Подбирается для каждого отдела индивидуально. Для продаж, логистики и офисов подойдут обычные стационарные IP-телефоны. Для call-центра удобнее использовать IP-телефон с гарнитурой, чтобы освободить руки сотрудника для работы за компьютером. Для сотрудников склада, магазина или офиса, которым в процессе разговора нужно перемещаться, подойдет беспроводной DECT-телефон. Есть и другие варианты под разные задачи — видеотелефон, конференц-телефон, Wi-Fi-телефон.

По функциональности. IP-телефон предоставляет расширенные возможности связи. Чтобы выбрать нужный аппарат, нужно посмотреть исчерпывающий список функционала для подобных устройств и оставить то, что нужно. Это может быть видеоконференция, переадресация, голосовая почта и более сложные возможности. Под список требуемых функций выбирается подходящий аппарат.

По техническим возможностям. Большое значение имеет количество поддерживаемых SIP-аккаунтов, подключение дополнительных трубок для использования несколькими людьми одного аппарата, количество интернет-портов, наличие PoE и другие параметры.

Выбирая телефон, обращайте внимание на его совместимость с АТС и облачными сервисами.