Как информация передается в компьютере
Обновлено: 20.11.2024
48 модулей, охватывающих ВСЕ темы компьютерных наук, необходимые для уровня KS3.
Выпускной экзамен по информатике
45 модулей, охватывающих ВСЕ темы информатики, необходимые для уровня GCSE.
Информатика уровня A
66 модулей, охватывающих ВСЕ темы компьютерных наук, необходимые для A-Level.
Ресурсы передачи данных GCSE (14–16 лет)
- Редактируемая презентация урока PowerPoint
- Редактируемые раздаточные материалы
- Глоссарий, охватывающий основные термины модуля.
- Тематические карты памяти для визуализации ключевых понятий
- Распечатанные карточки, которые помогут учащимся активно вспоминать и уверенно повторять.
- Викторина с прилагаемым ключом к ответу для проверки знаний и понимания модуля.
A-Level Exchange Data Resources (16–18 лет)
- Редактируемая презентация урока PowerPoint
- Редактируемые раздаточные материалы
- Глоссарий, охватывающий основные термины модуля.
- Тематические карты памяти для визуализации ключевых понятий
- Распечатанные карточки, которые помогут учащимся активно вспоминать и уверенно повторять.
- Викторина с прилагаемым ключом к ответу для проверки знаний и понимания модуля.
Передача данных – это способ передачи цифровых или аналоговых данных по средствам связи на одно или несколько устройств. Он обеспечивает передачу и связь устройств в различных средах: точка-точка, точка-многоточка или многоточка-многоточка.
Передача данных может быть аналоговой или цифровой, но в основном предназначена для отправки и получения цифровых данных. Таким образом, передача данных также называется цифровой передачей или цифровой связью.
Это работает, когда устройство стремится передать объект данных или файл на одно или несколько устройств-получателей. Цифровые данные поступают от исходного устройства в виде цифровых битовых потоков. Эти потоки данных размещаются в среде связи для передачи на целевое устройство. Исходящий сигнал может быть либо полосой модулирующих частот, либо полосой пропускания.
Помимо внешней связи, передача данных может осуществляться внутри, между различными частями одного и того же устройства. Отправка данных процессору из оперативной памяти (ОЗУ) или жесткого диска является формой передачи данных.
Типы передачи данных
- Параллельная передача. Несколько битов передаются вместе одновременно в пределах одной частоты тактовых импульсов. Он передает быстро, так как использует несколько входных и выходных линий для отправки данных.
- При параллельной передаче используется 25-контактный порт с 17 сигнальными линиями и 8 линиями заземления. 17 сигнальных линий разделены следующим образом:
- 4 строки — инициировать рукопожатие
- 5 строк — сообщайте и уведомляйте об ошибках
- 8 строк — передача данных
Сравнение последовательной и параллельной передачи
| Основа для сравнения | Последовательная передача | Параллельная передача |
| Определение | Данные передаются в двух направлениях, бит за битом | Данные передаются в нескольких направлениях, по 8 бит (1 байт) за раз |
| Стоимость | Экономичный | Дорогой |
| Количество бит, передаваемых за тактовый импульс | 1 бит | 8 бит или 1 байт |
| Скорость | Медленная | Быстрая |
| Приложения | Используется для дальней связи | Используется для ближней связи |
| Пример | Компьютер-компьютер | Компьютер-принтер |
Типы последовательной передачи
Существует два типа последовательной передачи — синхронная и асинхронная. Оба этих метода передачи используют битовую синхронизацию.
Битовая синхронизация необходима для идентификации начала и конца передачи данных.
Битовая синхронизация позволяет принимающему компьютеру распознавать начало и конец данных во время передачи. Таким образом, битовая синхронизация обеспечивает контроль времени.
- Асинхронная передача. При асинхронной передаче данные передаются полупарным способом, по 1 байту или 1 символу за раз. Он отправляет данные в постоянном потоке байтов.Размер передаваемого символа составляет 8 бит, с добавлением бита четности в начале и в конце, что в сумме дает 10 бит. Для интеграции ему не нужны часы — вместо этого он использует биты четности, чтобы сообщить получателю, как преобразовывать данные. Это просто, быстро, экономично и не требует двусторонней связи.
- Синхронная передача. При синхронной передаче данные передаются полностью парным способом в виде фрагментов или кадров. Требуется синхронизация между источником и целью, чтобы источник знал, где начинается новый байт, поскольку между данными нет пробелов. Этот метод обеспечивает связь между связанными устройствами в режиме реального времени.
Синхронная и асинхронная передача
| Точка сравнения | Синхронная передача | Асинхронная передача |
| Определение | Передает данные в виде фрагментов или кадров | Передает 1 байт или символ за раз |
| Скорость передачи | Быстро | Медленно |
| Затратно | Дорого | Экономично | < /tr>
| Интервал времени | Постоянный | Случайный |
| Есть ли разрывы между данными? | Да | Нет |
| Примеры | Чаты, телефонные разговоры, видеоконференции | Электронная почта, форумы, письма |
Дополнительная литература:
Об этом сайте
Teach Computer Science предоставляет подробные и всесторонние учебные ресурсы для новой спецификации 9-1 GCSE, KS3 и A-Level. Одинаково подходит для иностранных преподавателей и студентов.
Более 5000 учителей подписались на использование наших материалов в своих классах.
Что мы предоставляем?
Вкратце: все, что вам нужно для обучения GCSE, KS3 и компьютерным наукам уровня A:
- Сжатые примечания к изменениям
- Буклеты с экзаменационными вопросами
Экзаменационные доски
Наши материалы охватывают требования как британских, так и международных экзаменационных комиссий:
В настоящее время между бизнес-сетями по всему миру передаются огромные объемы аналоговых и цифровых данных в форме передачи данных.
В этом руководстве мы рассмотрим, что такое передача данных и почему передача данных на большие расстояния так важна в современном взаимосвязанном мире.
Что такое передача данных?
Передача данных — это передача данных с одного цифрового устройства на другое. Эта передача происходит через двухточечные потоки данных или каналы. Раньше эти каналы могли быть медными проводами, но теперь они, скорее всего, являются частью беспроводной сети.
Как мы знаем, методы передачи данных могут относиться как к аналоговым, так и к цифровым данным, но в этом руководстве мы сосредоточимся на цифровой модуляции. Этот метод модуляции фокусируется на кодировании и декодировании цифровых сигналов с помощью двух основных методов параллельной и последовательной передачи.
Эффективность передачи данных во многом зависит от амплитуды и скорости передачи несущего канала. Объем данных, переданных в течение заданного периода времени, – это скорость передачи данных, которая указывает, можно ли использовать сеть для задач, требующих сложных приложений, интенсивно использующих данные.
Перегрузка сети, задержка, состояние сервера и недостаточная инфраструктура могут привести к тому, что скорость передачи данных станет ниже номинала, что повлияет на общую эффективность бизнеса. Высокая скорость передачи данных необходима для обработки сложных задач, таких как онлайн-трансляция и передача больших файлов.
Важность сетей доставки контента при передаче данных
Для высококачественной доставки веб-сайтов и приложений в максимально возможное количество мест по всему миру требуются инфраструктура и опыт для обеспечения доставки с малой задержкой, высокой надежностью и высокой скоростью передачи данных.
Профессиональные сети доставки контента предлагают ряд преимуществ, в том числе бесперебойную и безопасную доставку контента конечным пользователям, независимо от их местонахождения. Сети доставки контента, такие как CDNetworks, снижают нагрузку на центральный сервер компании, используя сложную систему узлов, стратегически расположенных по всему миру, для доставки контента за счет более эффективного использования сетевых ресурсов.
Более высокая скорость преобразования данных улучшает взаимодействие с пользователем и повышает надежность. Узких мест — признаков того, что объем данных, поступающих в сетевой ресурс, слишком много для того, чтобы он мог их обработать, — можно избежать за счет использования интеллектуальной маршрутизации с использованием адаптивных мер для поиска наилучших и наиболее эффективных путей в случае перегрузки сети.
Для получения дополнительной информации о CDN прочитайте наше последнее руководство: Как работают сети доставки контента
Быстрая передача данных
Скорость передачи
Высокая скорость передачи данных важна для любого бизнеса. Чтобы определить, насколько быстро данные передаются из одного сетевого местоположения в другое, данные измеряются с использованием скорости передачи в битах в секунду (бит/с). Пропускная способность относится к максимальному объему данных, которые могут быть переданы в течение заданного периода времени. Одно из самых многообещающих нововведений, реализованных контентными сетевыми службами, — терабит в секунду. Это было невообразимо до начала десятилетия и может обеспечить обмен данными между устройствами практически в реальном времени.
CDNetworks предлагает пропускную способность 50 Тбит/с для обеспечения высококачественной передачи данных для доставки мультимедиа и другого контента большой емкости. CDNetworks передает и объединяет данные, используя несколько путей для увеличения скорости передачи данных.
Большие данные
По данным отраслевых аналитиков, из-за роста использования мобильных устройств, социальных сетей и различных датчиков объем ежегодно используемых данных увеличился на 40 % по сравнению с прошлым годом.
Больше, чем когда-либо, высокоскоростная инфраструктура передачи данных необходима компаниям в каждой отрасли для обработки постоянно растущего объема контента, передаваемого из одной точки в другую.
Почему передача данных так важна для бизнеса
На предприятия ежедневно обрушиваются большие объемы данных, которые становятся все более сложными.
Сети доставки контента внедрили новые и усовершенствованные технологии для увеличения скорости передачи данных с помощью протоколов для защиты исходного качества данных.
Передача данных определения: когда мы вводим данные в компьютер с помощью клавиатуры, каждый набираемый на клавиатуре элемент кодируется электроникой внутри клавиатуры в эквивалентный двоичный кодовый шаблон с использованием одной из стандартных схем кодирования, которые используются для обмена информацией. . Для представления всех символов клавиатуры используется уникальный шаблон размером 7 или 8 бит. Использование 7 бит означает, что могут быть представлены 128 различных элементов, а 8 бит могут представлять 256 элементов. Аналогичная процедура выполняется в приемнике, который декодирует каждый полученный двоичный шаблон в соответствующий символ.
Наиболее широко используемыми кодами для этой функции являются расширенный двоично-десятичный код (EBCDIC) и американский стандартный код для кодов обмена информацией (ASCII). Обе схемы кодирования поддерживают все обычные буквенные, цифровые и пунктуационные символы, которые вместе называются печатными символами, а также ряд дополнительных управляющих символов, известных как непечатаемые символы.
Передача данных — это перемещение данных в виде битов между двумя или более цифровыми устройствами.
Эта передача данных происходит через какой-либо вид среды передачи (например, коаксиальный кабель, оптоволокно и т. д.)
Типы передачи данных
Параллельная передача
Определение: в вычислительном или коммуникационном устройстве расстояния между различными частями слишком малы. Таким образом, обычной практикой является передача данных между субблоками по отдельному проводу для передачи каждого бита данных. Каждый субблок соединен несколькими проводами, и обмен данными осуществляется в режиме параллельной передачи. Этот режим работы приводит к минимальным задержкам при передаче каждого слова.
• При параллельной передаче все биты данных передаются одновременно по отдельным линиям связи.
• Для передачи n бит используется n проводов или линий. Таким образом, каждый бит имеет свою собственную строку.
• Все n битов одной группы передаются с каждым тактовым импульсом от одного устройства к другому, т. е. с каждым тактовым импульсом отправляется несколько битов.
• Параллельная передача используется для связи на короткие расстояния.
• Как показано на рисунке, восемь отдельных проводов используются для передачи 8-битных данных от отправителя к получателю.
Это быстрый способ передачи данных, поскольку несколько битов передаются одновременно с одним тактовым импульсом.
Недостаток параллельной передачи
Это дорогостоящий метод передачи данных, поскольку он требует n линий для одновременной передачи n битов.
Последовательная передача
Определение: при передаче данных между двумя физически отдельными устройствами, особенно если расстояние между ними превышает несколько километров, из соображений стоимости более экономично использовать одну пару линий. Данные передаются по одному биту за раз с использованием фиксированного интервала времени для каждого бита.Этот режим передачи известен как последовательная передача.
• При последовательной передаче различные биты данных передаются последовательно один за другим.
• Для передачи данных от отправителя к получателю требуется только одна линия связи, а не n линий.
• Таким образом, все биты данных передаются по одной строке последовательным образом.
• При последовательной передаче с каждым тактовым импульсом отправляется только один бит.
• Внутренняя схема компьютера передает данные параллельно. Поэтому для преобразования этих параллельных данных в последовательные используются устройства преобразования.
• Эти устройства преобразования преобразуют параллельные данные в последовательные данные на стороне отправителя, чтобы их можно было передавать по одной линии.
• На стороне приемника полученные последовательные данные снова преобразуются в параллельную форму, чтобы интервальные схемы компьютера могли их принять
• Последовательная передача используется для связи на большие расстояния.
Преимущества последовательной передачи
Использование одной линии связи снижает стоимость линии передачи в n раз по сравнению с параллельной передачей.
Недостатки последовательной передачи
<р>1. Использование устройств преобразования на стороне источника и получателя может привести к увеличению общей стоимости передачи. <р>2. Этот метод медленнее по сравнению с параллельной передачей, так как биты передаются последовательно один за другим.Типы последовательной передачи
Существует два типа последовательной передачи: синхронная и асинхронная, обе эти передачи используют «битовую синхронизацию»
Битовая синхронизация — это функция, необходимая для определения начала и окончания передачи данных.
Битовая синхронизация помогает принимающему компьютеру узнать, когда данные начинаются и заканчиваются во время передачи. Поэтому битовая синхронизация обеспечивает контроль времени.
Асинхронная передача
• Асинхронная передача отправляет только один символ за раз, когда символ является либо буквой алфавита, либо цифрой, либо управляющим символом i.e. отправляется один байт данных за раз.
• Синхронизация битов между двумя устройствами стала возможной с помощью стартового и стопового битов.
• Стартовый бит указывает на начало данных i.e. уведомляет получателя о поступлении новой группы битов. К началу каждого байта обычно добавляется стартовый бит 0.
• Стоповый бит указывает на конец данных, т.е. чтобы получатель знал, что байт завершен, к концу байта добавляется один или несколько дополнительных битов. Эти биты, обычно 1, называются стоповыми битами.
• Добавление старта и стопа увеличивает количество битов данных. Следовательно, при асинхронной передаче используется больше полосы пропускания.
• Существует время простоя между передачами различных байтов данных. Это время простоя также называется разрывом
• Промежутки или время простоя могут иметь различные интервалы. Этот механизм называется асинхронным, поскольку на уровне байтов отправитель и получатель не должны быть синхронизированы. Но внутри каждого байта приемник должен быть синхронизирован с входящим битовым потоком.
Применение асинхронной передачи
<р>1. Асинхронная передача хорошо подходит для терминалов с клавиатурой и устройств с бумажной лентой. Преимущество этого метода в том, что он не требует локального хранения на терминале или компьютере, поскольку передача происходит посимвольно.
<р>2. Асинхронная передача лучше всего подходит для интернет-трафика, в котором информация передается короткими пакетами. Этот тип передачи используется модемами.
Преимущества асинхронной передачи
<р>1. Этот метод передачи данных дешевле по стоимости по сравнению с синхронным, например, Если линии короткие, асинхронная передача лучше, потому что стоимость линии будет низкой, а время простоя не будет дорогим. <р>2. При таком подходе каждый отдельный символ является завершенным сам по себе, поэтому, если символ будет поврежден во время передачи, его последующий и предшествующий символы не будут затронуты. <р>3. Возможна передача сигналов от источников с разной скоростью передачи данных. <р>4. Передача может начаться, как только станет доступным байт данных для передачи. <р>5. Более того, этот режим передачи данных легко реализуем.Недостатки асинхронной передачи
<р>1.Этот метод менее эффективен и медленнее, чем синхронная передача, из-за накладных расходов на дополнительные биты и вставки пробелов в битовый поток. <р>2. Успешная передача неизбежно зависит от распознавания стартовых битов. Эти биты могут быть пропущены или повреждены.Синхронная передача
• Синхронная передача не использует стартовые и стоповые биты.
• В этом методе битовый поток объединяется в более длинные кадры, которые могут содержать несколько байтов.
• Между различными байтами в потоке данных нет промежутка.
• При отсутствии стартовых и стоповых битов между отправителем и получателем устанавливается битовая синхронизация путем временной синхронизации передачи каждого бита.
• Поскольку различные байты размещаются в канале без пробелов, получатель должен разделить битовый поток на байты, чтобы восстановить исходную информацию.
• Для безошибочного приема данных получатель и отправитель работают на одной и той же тактовой частоте.
Применение синхронной передачи
• Синхронная передача используется для высокоскоростной связи между компьютерами.
Преимущества синхронной передачи
<р>1. Этот метод быстрее по сравнению с асинхронным, поскольку в нем нет дополнительных битов (стартовый бит и стоповый бит), а также нет промежутка между отдельными байтами данных.Недостатки синхронной передачи
<р>1. Это дорого по сравнению с асинхронным методом. Для сборки блоков требуется локальное буферное хранилище на двух концах линии, а также точно синхронизированные часы на обоих концах. Это приводит к увеличению стоимости. <р>2. Отправитель и получатель должны работать на одной тактовой частоте. Это требует правильной синхронизации, что усложняет систему.Данные передаются через Интернет пакетами. Каждый пакет может содержать не более 1500 байт. Вокруг этих пакетов находится обертка с заголовком и нижним колонтитулом. Информация, содержащаяся в оболочке, сообщает компьютерам, какие данные содержатся в пакете, как они соотносятся с другими данными, откуда пришли данные и каков их конечный пункт назначения.
Когда вы отправляете кому-либо электронное письмо, оно разбивается на пакеты, которые передаются по сети. Различные пакеты из одного и того же сообщения не обязательно должны следовать по одному и тому же пути. Это часть того, что делает Интернет таким надежным и быстрым. Пакеты будут перемещаться от одной машины к другой, пока не достигнут пункта назначения. По мере поступления пакетов компьютер, получающий данные, собирает пакеты как пазл, воссоздавая сообщение.
Все передачи данных через Интернет работают по этому принципу. Это помогает сетям управлять трафиком — если один путь забивается трафиком, пакеты могут проходить по другому маршруту. Это отличается от традиционной телефонной системы, которая создает выделенную цепь с помощью ряда переключателей. Вся информация через старую аналоговую телефонную систему будет передаваться туда и обратно между выделенным соединением. Если что-то случится с этим подключением, вызов завершится.
Это не относится к трафику через IP-сети. В случае сбоя одного соединения данные могут передаваться по альтернативному маршруту. Это работает как для отдельных сетей, так и для Интернета в целом. Например, даже если пакет не доходит до места назначения, машина, получающая данные, может определить, какой пакет отсутствует, обратившись к другим пакетам. Он может отправить сообщение машине, отправляющей данные, чтобы отправить их снова, создавая избыточность. Все это происходит всего за несколько миллисекунд.
Если вы заинтересованы в переходе на конвергентную систему IP, сначала проведите небольшое исследование. Многие компании предоставляют услуги по установке. Несмотря на то, что IP-система относительно проста в обслуживании, она требует предварительных инвестиций для установки системы на место. Вам потребуется оснастить свою организацию соответствующими серверами, мобильными телефонами, оборудованием для видеоконференций и проводкой, чтобы в полной мере использовать возможности системы.
Читайте также: