Кабели, линии, каналы...

Часть 1

Даже в хороших статьях о компьютерных сетях эти понятия перепутаны, а в остальных...

За примерами далеко ходить не надо. Статьи, написанные специалистами по компьютерам, сетевым протоколам, программным средствам, не оставляют сомнений в том, что их авторам еще предстоит хорошенько понять, где кабели, а где линии, что такое каналы связи и чем все эти технические средства отличаются друг от друга.

Итак, мы имеем три уровня техники связи (не путать с семиуровневой моделью): кабели, линии и каналы. Промышленность изготавливает кабели связи (есть еще силовые, шахтные, экскаваторные, контрольные, авиационные...). По кабелям связи в Московском энергетическом институте целый год читают курс лекций, а двенадцать крупных заводов в СНГ их выпускают. Из этих кабелей специализированные строительные организации сооружают линии связи - по мнению многих, самые грандиозные по масштабам и вкладываемым средствам сооружения нашего времени, покрывающие весь земной шар. По линиям связи в Московском техническом университете связи и информатики отдельная кафедра не один год преподносит студентам свой предмет. Это - второй уровень техники связи, весьма специальный. Каналы связи создают по линиям связи при помощи очень сложной электронной аппаратуры; по этому предмету в МТУСИ ведет занятия и научную работу также отдельная кафедра.

В компьютерной литературе все три понятия (кабели, линии, каналы) практически везде употребляются как синонимы. Особая путаница наблюдается сегодня при рассмотрении технических проектов, а именно их стоимости. Например, вместо строительства линии связи в проекте упоминается проброс кабеля. А при этом нужно на самом деле прорыть 500 метров траншей, установить и смонтировать два кабельных колодца, 6 кабельных муфт, пробить дыры в четырех стенах и двух фундаментных блоках, уложить 1000 метров труб, 20000 кирпичей, установить грозозащиту, смонтировать перчатки и т. д. Вот что может означать проброс кабеля!

Давайте же разберемся, где кабели, а где линии, как по ним организуют каналы связи и чем различаются сами эти каналы.

Кабель связи - это длинное-длинное (оно так и называется - длинномерное) изделие электротехнической промышленности (т. е. не электронной и не компьютерной). Поэтому для компьютерщиков это изделие чуждое... В электротехнической промышленности производство кабелей - одно из современных и, в тоже время, самых материалоемких. В Самаре, например, есть довольно большой завод кабельной связи, а на других кабельных заводах имеются специализированные цеха. Одно время даже стоял вопрос о выделении кабельной промышленности в отдельную отрасль...

Крупные и тяжелые кабельные связи, когда они предназначены для городских или междугородных магистралей, таких как Москва - Киев, Москва - Западная Европа. Зоновые (областные) линии строят на основе менее внушительных изделий. Иногда городские кабели связи - мастодонты с числом пар 2400 и более. Обычный человек с трудом может представить себе производство таких гигантов. Особо сложные кабели - кабели океанов.

Из кабелей связи (и массы других вещей) строят линии связи. Даже прокладка линии внутри здания - задача достаточно серьезная. Причина 70-80 процентов отказов в системах связи, в том числе и в компьютерных сетях, - неисправности проводки. Длина линий связи колеблется от десятков метров до десятков тысяч километров. Они опутывают весь земной шар с такой плотностью, что на рисунках он напоминает кокон шелкопряда (или клубок ниток, если угодно). В любую более-менее серьезную линию связи, кроме кабелей, входят: траншеи, колодцы, муфты, переходы через реки, море и океаны, а также грозозащита (равно как и другие виды защиты) линий. Очень сложны охрана, эксплуатация, ремонт линий связи; содержание кабелей связи под избыточным давлением, профилактика (в снег, дождь, на ветру, в траншее и в колодце, в реке и на дне моря). Невероятную сложность представляют юридические вопросы, включающие согласование прокладки линий связи, особенно в городе. Вот чем линии (связи) отличаются от кабеля... Называть кабель связи линией - все равно что асфальт, еще в кузове самосвала, именовать готовой автострадой. Разница примерно такая же.

По уже построенным линиям организуют каналы связи. Причем если линию, как правило, строят и сдают сразу всю, то каналы вводят постепенно. Уже по линии можно дать связь, но такое использование крайне дорогостоящих сооружений очень неэффективно. Поэтому принимают аппаратуру каналообразования (или, как раньше говорили, уплотнение линии). По каждой электрической цепи, состоящей из двух проводов, обеспечивают связь не одной паре абонентов (или компьютеров), а сотням или тысячам: по одной коаксиальной паре в междугороднем кабеле может быть образовано до 10800 каналов тональной частоты (0,3 - 3,4 КГц) или почти столько же цифровых, с пропускной способностью 64 Кбит/с. Любопытно, что по уже построенной линии связи число каналов, как правило, наращивают постепенно, иногда - несколько лет. Дело в том, что если линию связи запустить на полную мощность сразу, это будет, во-первых, страшно дорого, а во-вторых, никому не нужно: избыточные каналы некому будет использовать - не хватит нагрузки (или, как часто пишут, трафика). Поэтому число каналов увеличивают постепенно, устанавливая все более мощную аппаратуру каналообразования (иногда говорят - мультиплексирования, особенно применительно к цифровым каналам).

Итак, мы изготовили кабель (связи); затем, преодолевая неимоверные трудности, соорудили линию (связи), а уже по ней образовали столько, сколько нужно каналов (связи). Последние, в свою очередь, бывают аналоговыми, имеющими ширину полосы 0,3 - 3,4 КГц (или кратную этой полосе), и цифровыми, с пропускной способностью, как правило, в 64 Кбит/с. Когда все это уже сделано, то теперь на основе каналов первичной сети, упомянутых выше (аналоговых и цифровых), можно приступать к организации разных вторичных сетей: телефонных, телеграфных, факсимильных, компьютерных и т.д. Но об этом мы поговорим уже в следующий раз.