0008 - Передача данных в сетях: инженерный подход - В общем случае в пределах целевого диапазона находит...

Д. Харль, Дж. Ирвин. Передача данных в сетях: инженерный подход. 2003

Д. Харль, Дж. Ирвин
. Передача данных в сетях: инженерный подход
. 2003
. 5-94157-113-5
. BHV
. 
. В книге рассматриваются современные системы передачи данных с точки зрения организации взаимодействия соответствующих сетевых служб и техники связи, подробн
Название: 
Передача данных в сетях: инженерный подход
Автор: 
Д. Харль, Дж. Ирвин
Год: 
2003
Издательство: 
BHV
Описание: 

В книге рассматриваются современные системы передачи данных с точки зрения организации взаимодействия соответствующих сетевых служб и техники связи, подробно исследуется влияние требований пользователей на сетевой проект. Сначала даны принципы и технологии, связанные с сетевой структурой в целом и иерархией ее компонентов верхнего уровня, затем - проблемы уровня канала передачи данных и, наконец, ключевые принципы, обеспечивающие передачу индивидуальных информационных битов. Приводятся примеры действующих систем, иллюстрирующие, как изложенные концепции комбинируются на практике при построении целостной службы.

В общем случае в пределах целевого диапазона находится несколько компонентов, иногда небольших. При сжатии незначащие компоненты отбрасываются с помощью процесса называемого . Чем больше количество отбрасываемых компонентов, тем больше коэффициент сжатия, но тем больше и искажения. Векторное квантование Векторное квантование заменяет источник восстановленным сигналом, состоящим из компонентов, определяемых кодером. Та же методика используется при фрактальном сжатии изображений, когда вместо точной копии самого изображения посылаются специальные изображения — фракталы вместе с инструкциями по их использованию. Примеры сжатия Далее приведены примеры сжатия различных сигналов рассмотренными способами. Для каждой строки сначала выполняется групповое кодирование, а затем для полученных таким способом чисел используется кодирование Хаффмана. Этот процесс заменяет два миллиона исходных битов четвертью миллиона кодовых битов. Для статичных изображений часто используется формат . С точки зрения пользователя . Оно уменьшает результирующие компоненты, усекая незначительные высокочастотные компоненты . Для прогнозирующих фреймов передаются только различия. Здесь возможны чрезвычайно низкие битовые скорости. Практическое сжатие — . Изображения разбивается на блоки размером . Если изображение цветное, то преобразование применяется к каждому каналу цветности отдельно. При этом предпочтение отдается низкочастотным компонентам, и оставляется только целая часть от такого деления. Это означает, что правая нижняя часть массива заполнится нулями. Наиболее значимым будет левый верхний компонент, который и представляет . Чтобы ввести еще большее сжатие, используется дифференциальное кодирование этого значения, и затем коэффициенты считываются по диагонали так, чтобы нулевые значения были в максимально возможной степени сгруппированы вместе. Наконец, чтобы сжать последовательности нулей, выполняется групповое кодирование. Вопросы к главе . Вопросы по теории информации . Путем разумных рассуждений в отношении разрешающей способности изображений, оцените количество информации телевизионного изображения формата . Вычислите энтропию следующих событий бросания пары игральных костей. В телевизионном игровом шоу . На одном из этапов игры им позволяют сделать специальный выбор . С точки зрения пользователя . Она уверена, что правильным ответом является А или В, и надеется, что, играя вариант . Предположим, что она использует следующие оценки. Основываясь на ее предположениях, вычислите энтропию до и после игры . Вопросы по кодированию источника без памяти . Информационный источник без памяти генерирует . Эти символы кодируются как . Источник информации без памяти генерирует символы с вероятностью . Сравните этот результат с предыдущим. Постройте код для источника без памяти с шестью значениями . Пусть выборка вывода такого источника выглядит так. Какова эффективность этого кода. Удаленные датчики могут иметь два состояния — . Определите подходящий двоичный код для этой ситуации и вычислите его эффективность. Вопросы по кодированию источника с памятью . Предположите, что декодер выводит . С точки зрения пользователя . С помощью адаптивной ИКМ нужно передать ту же последовательность, что и в предыдущем пункте. Оценка, используемая для выборки, предполагает, что разность между текущим и следующим значениями та же, что между текущим и последним значениями. Сравните число битов до и после сжатия. Прокомментируйте, что случится, если придется обращаться к более длинным последовательностям. Если бы алгоритм мог адресовать только предыдущие строки в конечной хронологии, используя так называемое скользящее окно, то каковы были бы преимущества и недостатки такой методики. Это требование должно быть сбалансировано с желанием оптимизировать производительность сети. Алгоритм маршрутизации мог бы, вероятно, попытаться минимизировать задержку пакетов при одновременной максимизации использования звеньев сети. Однако эти две цели конфликтуют — использование может быть улучшено за счет больших наполненных очередей, что в свою очередь приводит к увеличению задержек — так что требуется некоторого рода компромисс. Адаптивные алгоритмы базируют свои решения по маршрутизации на текущем состоянии системы. Неадаптивные алгоритмы не принимают во внимание состояние системы при выборе подходящего маршрута. и ТИТ. Маршрутизация Поскольку адаптивный алгоритм хорошо реагирует на изменения трафика или топологии сети, то кажется, что он должен был бы вытеснить неадаптивные стратегии. Однако реализация и выполнение адаптивных алгоритмов значительно сложнее, чем неадаптивных. При централизованной маршрутизации имеется специальный центральный узел, который сопоставляет всю имеющую отношение к делу информацию, вычисляет все подходящие маршруты, оптимальные и. С точки зрения сетей . В изолированных методах узел использует только ту информацию о состоянии сети, которую он сам собрал. При распределенной маршрутизации для обновления таблиц маршрутов происходит обращение к соседним узлам, обменивающимся информацией. Изолированные схемы относительно просты в реализации, но, в общем случае, не дают оптимальных маршрутов. Централизованную маршрутизацию трудно поддерживать, если сеть изменяется. Можно комбинировать оба метода, используя динамические децентрализо. ванные методы и записывая централизованный . Это увеличивает шансы того, что маршрут будет всегда найден. Возможен также подход, ставящий своей целью получить единственный, наилучший из всех возможных путей для сетевых данных. Кроме того, понимая, что для пересылки данных адресату может существовать не один, а несколько путей, можно использовать так называемую многопутевую маршрутизацию. Она имеет то преимущество, что, неизбежно, более надежна, чем маршрутизация с единственным . Наикратчайший путь Наикратчайшим путем между двумя узлами называют самый лучший или оптимальный путь, который можно использоватвдля передачи информации .