Передача звуку по локальній мережі

Нормативні посилання

У даних методичних вказівках використовуються посилання на такі нормативні документи:

ГОСТ 7.9-95 та видавничої справи. Реферат і анотація. Загальні вимоги.

ГОСТ 7.1-2003 та видавничої справи. Бібліографічний запис. Бібліографічний опис. Загальні вимоги та правила складання.

ГОСТ 7.12-93 та видавничої справи. Бібліографічний запис. Скорочення слів російською мовою. Загальні вимоги та правила.

ГОСТ Р 1.5-2002 ГСИ РФ. Стандарти. Загальні вимоги до побудови, викладу, оформлення, змісту, позначенню.

ДСТУ ISO 19011-2003. Керівні вказівки з аудиту.

ГОСТ 8.417-2002 Метрологія. Одиниці величин.

ГОСТ 2.301-68 ЕСКД. Формати.

ОК 015-94. Класифікація одиниць вимірювання.

ГОСТ 19.101-77 ЕСПД. Види програм і програмних документів.

ГОСТ 19.103-77 ЕСПД. Позначення програм і програмних документів.

ГОСТ 19.104-78 ЕСПД. Основні написи.

ГОСТ 19.202-78 ЕСПД. Специфікація. Вимоги до змісту та оформлення.

ГОСТ 2.316-68 ЕСКД. Правила нанесення на кресленнях написів, технічних вимог і таблиць.

ГОСТ 3.1103-82 ЕСТД. Основні написи.

ГОСТ 19.401-78 ЕСПД. Текст програми. Вимоги до змісту та оформлення.

ГОСТ 19.402-78 ЕСПД. Опис програми.

ГОСТ 19.404-79 ЕСПД. Пояснювальна записка. Вимоги до змісту та оформлення.

СТП Куб ГТУ 4.2.6 - 2004 СМЯ. Навчально-організаційна діяльність. Курсове проектування.

СТП Куб ГТУ 1.9.2 - 2003 СМЯ. Документування системи менеджменту якості. Стандарт підприємства.

Реферат

Пояснювальна записка до курсового проекту містить 27 аркушів, 4 рисунка, 4 літературних джерел, 1 додаток. До пояснювальної записки додається 1 диск з програмами «транслятор» і матеріалами до неї.

ЛВС, РАДІОСТАНЦІЯ, СТРУКТУРА, МЕРЕЖА, ПАРАМЕТРИ, СЕРВЕР, ПРОТОКОЛ, UDP, TCP,

Об'єкти: розробка програми для передачі звуку по локальній мережі.

Предмет: потік даних, звукова підсистема.

Мета: закріплення знань з предмету «Мережі ЕОМ», розробка програми для передачі звуку по локальній мережі.

У роботі виконано передача потокових даних. Наведено програма, яка дозволяє транслювати «звук» по локальній мережі в реальному часі.

Зміст

Введення

1 Поняття інформаційної технології

1.1 Узагальнена структура комп'ютерної мережі

1.2 Структура потоку

2 Теоретична розробка програмного продукту

2.1 Теоретичний матеріал на тему «Локальні обчислювальні мережі»

2.2 Рішення поставленої задачі

2.3 Практична реалізація передачі звуку по мережі

3 Розробка програмного продукту

3.1 Загальна схема взаємодії програми і звукової підсистеми

3.2 Постановка завдання з розробки програмного продукту

3.3 Створення додатка передачі звуку. Програмна реалізація програми «транслятор»

3.4 Результати тестування

Висновок

Список використаної літератури

Введення

Сучасні інформаційні системи продовжують виникла в кінці 70-х рр.. тенденцію розподіленої обробки даних. Початковим етапом розвитку таких систем з'явилися багатомашинні асоціації - сукупність обчислювальних машин різної продуктивності, об'єднаних в систему за допомогою каналів зв'язку. Вищою стадією систем розподіленої обробки даних є комп'ютерні (обчислювальні) мережі різних рівнів - від локальних до глобальних.

У першому розділі даної роботи розглянуто характеристики об'єкта проектування

У другому розділі - розглянуто варіанти реалізації програмного продукту.

Третин чолі - розробка програмного продукту

Результатом виконання курсового проекту є: програма, що дозволяє передавати звук, як по локальній, так і глобальної мережі інтернет.

1 Поняття інформаційної технології

Технологія при перекладі з грецького (techne) означає мистецтво, майстерність, уміння, а не що інше, як процеси. Під процесом слід розуміти певну сукупність дій, спрямованих на досягнення поставленої мети. Процес повинен визначатися обраною людиною стратегією і реалізовуватися за допомогою сукупності різних засобів і методів.

Під технологією матеріального виробництва розуміють процес, який визначається сукупністю засобів і методів обробки, виготовлення, зміни стану, властивостей, форми сировини або матеріалу. Технологія змінює якість або первісний стан матерії з метою отримання матеріального продукту.

Інформація є одним з найцінніших ресурсів суспільства поряд з такими традиційними матеріальними видами ресурсів, як нафта, газ, корисні копалини тощо, а значить, процесу її переробки за аналогією з процесами переробки матеріальних ресурсів можна сприймати як технологію. Тоді справедливо наступне визначення.

Інформаційна технологія - процес, що використовує сукупність засобів і методів збору, обробки і передачі даних (первинної інформації) для отримання інформації нової якості про стан об'єкту, процесу або явища (інформаційного продукту).

Мета технології матеріального виробництва - випуск продукції, що задовольняє потреби людини або системи.

Мета ІТ - виробництво інформації для її аналізу людиною і прийняття на його основі рішення з виконання будь - які дії.

Відомо, що, застосовуючи різні технології до одного й того ж матеріального ресурсу, можна отримати різні вироби, продукти. Те ж саме буде справедливо й для технології переробки інформації.

1.1 Узагальнена структура комп'ютерної мережі

Комп'ютерні мережі є вищою формою багатомашинних асоціацій.

Виділимо основні відмінності комп'ютерної мережі від багатомашинного обчислювального комплексу.

Перша відмінність - розмірність. До складу багатомашинного обчислювального комплексу входять зазвичай дві, максимум три ЕОМ, розташовані переважно в одному приміщенні. Обчислювальна мережа може складатися з десятків і навіть сотень ЕОМ, розташованих на відстані один від одного від декількох метрів до десятків, сотень і навіть тисяч кілометрів.

Друга відмінність - поділ функцій між ЕОМ. Якщо у багатомашинних обчислювальному комплексі функції обробки даних, передачі даних та управління системою можуть бути реалізовані в одній ЕОМ, то в обчислювальних мережах ці функції розподілені між різними ЕОМ.

Третя відмінність - необхідність вирішення в мережі завдання маршрутизації повідомлень. Повідомлення від однієї ЕОМ до іншої в мережі може бути передане за різними маршрутами в залежності від стану каналів зв'язку, що з'єднують ЕОМ один з одним.

Об'єднання в один комплекс засобів обчислювальної техніки, апаратури зв'язку і каналів передачі даних пред'являє специфічні вимоги з боку кожного елемента багатомашинної асоціації, а також вимагає формування спеціальної термінології.

Абоненти мережі - об'єкти, що генерують або споживають інформацію в мережі. Ними можуть бути окремі ЕОМ, комплекси ЕОМ, термінали, промислові роботи, верстати з числовим програмним керуванням і т.д. Будь-який абонент мережі підключається до станції.

Станція - це апаратура, яка виконує функції, пов'язані з передачею і прийомом інформації.

Сукупність абонента та станції прийнято називати абонентської системою. Для організації взаємодії абонентів необхідна фізична передає середовище.

На базі фізичної передавальної середовища будується комунікаційна мережа, яка забезпечує передачу інформації між абонентськими системами.

Такий підхід дозволяє розглядати будь-яку комп'ютерну мережу як сукупність абонентських систем та комунікаційної мережі.

1.2 Структура потоку

Найменшою одиницею звукового потоку є блок. Відповідно, розмір кожного переданого звукової підсистеми буфера повинен бути кратним розміром блоку, і обсяг даних, що повертається пристроєм введення, завжди буде кратний розміру блока.

У PCM блоком вважається набір відліків, переданих за один період частоти дискретизації, тобто - один відлік для монофонических потоків, два - для стереофонічних, і так далі. Таким чином, блоки слідують один за одним з частотою дискретизації, а відліки в блоках розміщуються, починаючи з лівого (нульового) каналу. Коли відлік займає більше ніж один байт - байти розміщуються в порядку зростання старшинства, як це прийнято в процесорах Intel.

8-розрядні відліки в PCM представляються у вигляді беззнакових цілих чисел; за нуль сигналу прийнято "центральне" значення 128 (шістнадцяткове 80). Таким чином, граничної негативно амплітуді сигналу відповідає нульове значення відліку, а граничною позитивною - значення FF. Для перерахунку значень відліків у знакову двуполярное форму в діапазоні від -128 до +127 з них потрібно віднімати 128 (0x80) (або додавати те ж саме зсув, обчислюючи за модулем 256, що дає такий же результат).

Відліки з розрядністю більше 8 представляються у вигляді цілих чисел зі знаком в стандартному форматі Intel; за нуль сигналу прийнято нульове ж значення відліку. Тут може без будь-яких обмежень застосовуватися звичайна ціла арифметика - наприклад, над типами short (16-розрядний) і long (32-розрядний).

Якщо розрядність відліку перевищує 16, вона може бути не кратна байту - сучасні звукові адаптери можуть використовувати 18 -, 20 - і 22-розрядні відліки. У такому випадку відлік вирівнюється по старшій кордоні трьох-або чотирьохбайтові слова, а зайві молодші розряди заповнюються нулями. Таке подання дозволяє працювати з відліками будь розрядності, як з 24 - або 32-розрядними; від фактичної розрядності відліку залежить лише точність числа, що вийшло.

24-розрядні трехбайтовие слова - достатньо незручна для сучасного комп'ютера одиниця даних, тому деякі адаптери та драйвери для оптимізації можуть використовувати для відліків з розрядністю більше 16 чотирьохбайтові, 32-розрядні слова. У будь-якому випадку, фактична розрядність відліку задається параметром розрядності формату, а розмір слова, в якому розміщується відлік, визначається з розміру блоку, шляхом поділу його на кількість каналів у потоці.

У форматах інших типів розмір і структуру блоку підпорядковуються власними правилами, найчастіше блок зводиться до одного байту.

2 Теоретична розробка програмного продукту

2.1 Теоретичний матеріал за темою

«Локальні обчислювальні мережі»

Локальна обчислювальна мережа (ЛОМ) - це сукупність комп'ютерів і інших засобів обчислювальної техніки (активного мережевого обладнання, принтерів, сканерів і т. п.), об'єднаних за допомогою кабелів і мережевих адаптерів і працюють під управлінням мережевої операційної системи.

Обчислювальні мережі створюються для того, щоб група користувачів могла спільно задіяти одні й ті ж ресурси: файли, принтери, модеми, процесори і т.п. Кожний комп'ютер у мережі оснащується мережним адаптером, адаптери з'єднуються за допомогою мережевих кабелів і тим самим пов'язують комп'ютери в єдину мережу. Комп'ютер, підключений до обчислювальної мережі, називається робочою станцією або сервером, в залежності від виконуваних ним функцій.

Ефективно експлуатувати потужності ЛВС дозволяє застосування технології «клієнт / сервер». У цьому випадку додаток ділиться на дві частини: клієнтську і серверну. Один або кілька найпотужніших комп'ютерів мережі конфігуруються як сервери додатків: на них виконуються серверні частини додатків. Клієнтські частини виконуються на робочих станціях; саме на робочих станціях формуються запити до серверів додатків і обробляються отримані результати.

Розрізняють мережі з одним або кількома виділеними серверами і мережі без виділених серверів, звані одноранговими мережами. Розглянемо спочатку локальні мережі з виділеним сервером. У мережах з виділеним сервером саме ресурси сервера, найчастіше дискова пам'ять (вінчестер), доступні всім користувачам. Сервери, ресурсом яких є дискова пам'ять, називаються файл-серверами. Можна сказати, що сервер обслуговує всі робочі станції. Файловий сервер зазвичай використовується тільки адміністратором мережі і не призначений для вирішення прикладних завдань. Файлові сервери майже завжди містять кілька швидкодіючих накопичувачів. Сервер повинен бути високонадійним, оскільки вихід його з ладу приведе до зупинки роботи всієї мережі. На файловому сервері, як правило, встановлюється мережна операційна система.

На робочих станціях, як правило, встановлюється звичайна операційна система, наприклад, Windows.

Робоча станція - це індивідуальне робоче місце користувача. Повноправним власником усіх ресурсів робочої станції є користувач. У той же час ресурси файл-сервера поділяються усіма користувачами. В якості робочої станції може використовуватися комп'ютер практично будь-якої конфігурації. Але, в кінцевому рахунку, все залежить від тих програм, які цей комп'ютер використовують.

Існує кілька ознак, за якими можна дізнатися, працює комп'ютер у складі мережі або автономно. Якщо комп'ютер є мережевий робочою станцією, то, по-перше, після його включення з'являються відповідні повідомлення, по-друге, для входу в мережу необхідно пройти процедуру реєстрації і, по-третє, після реєстрації в нашому розпорядженні виявляються нові дискові накопичувачі, що належать файловому сервера.

Відзначимо ще одну важливу функцію файлового сервера - управління роботою мережного принтера. Мережевий принтер підключається до файл-серверу, але користуватися їм можна з будь-якої робочої станції. Тобто кожен користувач може відправити на мережевий принтер матеріали, призначені для друку.

Регулювати черговість доступу до мережного принтера буде файловий сервер.

У випадку з ЛВС з виділеним сервером при виборі комп'ютера на роль файлового сервера необхідно враховувати наступні фактори:

- Швидкодія процесора;

- Швидкість доступу до файлів, розміщених на жорсткому диску;

- Ємність жорсткого диска;

- Обсяг оперативної пам'яті;

- Рівень надійності сервера;

- Ступінь захищеності даних.

Виникає питання, навіщо файл-сервера високу швидкодію, якщо прикладні програми виконуються на робочих станціях. Під час роботи великої ЛВС файловий сервер обробляє величезну кількість запитів на обслуговування файлів, а на це витрачається значна процесорний час. Для того, щоб прискорити обслуговування запитів і створити у користувача враження, що саме він є єдиним клієнтом мережі, необхідний швидкодіючий процесор.

Але все ж найбільш важливим компонентом файлового сервера є дисковий накопичувач. На ньому зберігаються всі файли користувачів мережі. Швидкість доступу, ємність і надійність накопичувача багато в чому визначають, наскільки ефективним буде використання мережі.

Мережеві ОС з виділеним файл-сервером зазвичай мають більш високу продуктивність, оскільки вони оптимізовані саме під виконання операцій з файлами. У принципі, ніяких більш важливих дій на виділеному файл-сервері не виконується. Значного підвищення продуктивності роботи сервера можна домогтися, збільшуючи його оперативну пам'ять. У тимчасової мережі 128 мегабайт пам'яті може бути цілком достатньо, в той час як для великої мережі з виділеним файл-сервером бажана пам'ять об'ємом 512 і більше мегабайт. Якщо файловий сервер забезпечений оперативною пам'яттю достатнього обсягу, то він має можливість саме в оперативній пам'яті зберігати ті області дискового простору, до яких звертаються найчастіше. Такий метод добре відомий, часто застосовується для прискорення доступу до даних на звичайних ПК і називається методом кешування.

Адже якщо йде звертання до файлу, дані якого в даний момент знаходяться в кеші, сервер може передати потрібну інформацію, не звертаючись до диска. У результаті цього буде досягнуто значний часовий виграш.

Мережевий адаптер, встановлений на файловому сервері - це такий пристрій, через який проходять практично всі дані, що функціонують в локальній мережі. У зв'язку з цим необхідно, щоб цей адаптер працював швидко. Мережевий адаптер стає більш швидкодіючим в результаті, по-перше, підвищення його розрядності і, по-друге, збільшення обсягу його власного ОЗУ. На файл-сервері повинен бути встановлений мережевий адаптер для шини PCI, що дозволяє підтримувати високу швидкість передачі даних.

У тимчасових мережах будь-який комп'ютер може бути і файловим сервером, і робочою станцією одночасно. Перевага однорангових мереж полягає в тому, що немає необхідності копіювати всі використовувані відразу декількома користувачами файли на сервер. У принципі будь-який користувач мережі має можливість використати всі дані, що зберігаються на інших комп'ютерах мережі, і пристрої, підключені до них. Основний недолік роботи тимчасової мережі полягає в значному збільшенні часу вирішення прикладних завдань. Це пов'язано з тим, що кожен комп'ютер мережі відпрацьовує всі запити, що йдуть до нього з боку інших користувачів. Отже, в однорангових мережах кожен комп'ютер працює значно інтенсивніше, ніж в автономному режимі.

Витрати на організацію тимчасових обчислювальних мереж відносно невеликі, Однак при збільшенні числа робочий станцій ефективність їх використання різко зменшується Граничне значення числа робочих станцій становить, за оцінками фірми Novell, 25-30. Тому однорангові мережі використовуються лише для відносно невеликих робочих груп.

Що стосується архітектури ЛВС, то розрізняють три найбільш поширені мережеві архітектури, які використовуються і для однорангових мереж, і для мереж з виділеним файл-сервером. Це так звані шинна, кільцева і зіркоподібна структури.

У разі реалізації шинної структури всі комп'ютери зв'язуються в ланцюжок.

Причому на її кінцях треба розмістити так звані термінатори, службовці для гасіння сигналу. Якщо ж хоча б один з комп'ютерів мережі з шинної структурою виявляється несправним, вся мережа в цілому стає непрацездатною. У мережах з шинної архітектурою для об'єднання комп'ютерів використовується тонкий і товстий кабель. Максимальна теоретично можлива пропускна здатність таких мереж становить 10 Мбіт / с, Такий пропускної здатності для сучасних додатків, що використовують відео-та мультимедійні дані, явно недостатньо, Тому майже повсюдно застосовуються мережі з зіркоподібною архітектурою.

Для побудови мережі з зіркоподібною архітектурою в центрі мережі необхідно розмістити концентратор. Його основна функція - забезпечення зв'язку між комп'ютерами, що входять в мережу. Тобто всі комп'ютери, включаючи файл-сервер, не зв'язуються безпосередньо один з одним, а приєднуються до концентратора. Така структура надійніше, оскільки в разі виходу з ладу однієї з робочих станцій всі інші зберігають працездатність. А в мережах з шинної топологією у разі пошкодження кабелю хоча б в одному місці відбувається розрив єдиного фізичного каналу, необхідного для руху сигналу. Крім того, мережі з зіркоподібною топологією підтримують технології Fast Ethernet і Gigabit Ethernet, що дозволяє збільшити пропускну здатність мережі в десятки і навіть сотні разів (зрозуміло при використанні відповідних мережевих адаптерів і кабелів).

Кільцева структура використовується в основному в мережах Token Ring і мало чим відрізняється від шинної. Також у разі несправності одного з сегментів мережі вся мережа виходить з ладу. Правда, відпадає необхідність у використанні термінаторів.

У мережі будь-якої структури в кожен момент часу обмін даними може відбуватися тільки між двома комп'ютерами одного сегмента. У разі ЛВС з виділеним файл-сервером - це файл-сервер і довільна робоча станція; у разі тимчасової ЛВС - це будь-які дві робочі станції, одна з яких виконує функції файл-сервера. Спрощено діалог між файл-сервером і робочою станцією виглядає так: відкрити файл - підтвердити відкриття файлу; передати дані файлу - пересилання даних; закрити файл - підтвердження закриття файлу. Управляє діалогом мережева операційна система, клієнтські частини якої повинні бути встановлені на робочих станціях.

Зупинимося докладніше на принципах роботи мережевого адаптера. Зв'язок між комп'ютерами ЛОМ фізично здійснюється на основі однієї з двох схем - виявлення колізій і передачі маркера. Метод виявлення колізій використовується стандартами Ethernet, Fast Ethernet і Gigabit Ethernet, а передачі маркера - стандартом Token Ring. У мережах Ethernet адаптери безперервно перебувають у стані прослуховування мережі. Для передачі даних сервер або робоча станція повинні дочекатися звільнення ЛВС і тільки після цього приступити до передачі. Однак не виключено, що передача може початися декількома вузлами одного сегмента мережі одночасно, що приведе до колізії. У разі виникнення колізії, вузли повинні повторити свої повідомлення. Повторна передача здійснюється адаптером самостійно без втручання процесора комп'ютера. Час, що витрачається на подолання колізії, зазвичай не перевищує однієї мікросекунди. Передача повідомлень в мережах Ethernet виробляється пакетами зі швидкістю 10, 100 і 1000 Мбіт / с.

Природно, реальна завантаження мережі менше, оскільки потрібен час на підготовку пакетів. Всі вузли сегмента мережі приймають повідомлення, передане комп'ютером цього сегменту, але тільки той вузол, якому вона адресована, посилає підтвердження про прийом. Основними постачальниками обладнання для мереж Ethernet є фірми 3Com, Bay Networks (недавно компанія Nortel купила Bay Networks), CNet.

У ЛВС з передачею маркера повідомлення передаються послідовно від одного вузла до іншого незалежно від того, яку архітектуру має мережу - кільцеву або зіркоподібну. Кожен вузол мережі отримує пакет від сусіднього.

Якщо цей вузол не є адресатом, то він передає той же самий пакет наступному вузлу. Рухаючись пакет може містити або дані, що надходитимуть від одного вузла іншому, або маркер. Маркер - це коротке повідомлення, що є ознакою незайнятості мережі. У тому випадку, коли робочої станції необхідно передати повідомлення, її мережевий адаптер чекає надходження маркера, а потім формує пакет, що містить дані, і передає цей пакет у мережу. Пакет розповсюджується по ЛВС від одного мережевого адаптера до іншого до тих пір, поки не дійде до комп'ютера - адресата, який зробить у ньому стандартні зміни. Ці зміни є підтвердженням того, що дані досягли адресата. Після цього пакет продовжує рух далі по ЛВС, поки не повернеться в той вузол, який його сформував. Вузол - джерело переконується в правильності передачі пакету і повертає в мережу маркер. Важливо відзначити, що в ЛВС з передачею маркера функціонування мережі організовано так, що колізії виникнути не можуть. Пропускна здатність мереж Token Ring дорівнює 16 Мбіт / с.

Обладнання для мереж Token Ring виробляє IBM, 3Com та деякі інші фірми.

Невелика мережу зазвичай складається з:

- ПК і периферійних пристроїв, таких як принтери;

- Мережевих адаптерів для ПК і мережевих кабелів;

- Мережевого устаткування, такого як концентратори і комутатори, які з'єднують між собою ПК, принтерів;

- Мережевої операційної системи, наприклад Windows.

Крім того, може знадобитися і інше обладнання.

У ПК для того, щоб його можна було використовувати в мережі, необхідно встановити мережні адаптери. Деякі ПК мають заздалегідь встановлений мережевий адаптер. Мережевий адаптер повинен бути за швидкістю сумісний з концентратором, до якого ПК підключається. Так, мережевий адаптер Ethernet відповідає концентратора Ethernet, а мережевий адаптер Fast Ethernet - концентратора Fast Ethernet.

Концентратор і комутатор відносяться до різних типів активного мережевого обладнання, яке використовується для з'єднання пристроїв мережі. Вони розрізняються способом передачі в мережу даних, що надходять (трафіку).

Термін "концентратор" іноді використовується для позначення будь-якого мережевого пристрою, який служить для об'єднання ПК мережі, але насправді концентратор - це багатопортовий повторювач. Пристрої подібного типу просто передають (повторюють) всю інформацію, яку вони отримують - тобто всі пристрої, підключені до портів концентратора, отримують одну й ту ж інформацію.

Концентратори використовуються для розширення мережі. Проте надмірне захоплення концентраторами може призвести до великої кількості непотрібного трафіку, який надходить на мережеві пристрої. Адже концентратори передають трафік в мережу, не визначаючи реальний пункт призначення даних. ПК, які отримують пакети даних, використовують адреси призначення, які є в кожному пакеті, для визначення, призначений чи пакет їм чи ні. У невеликих мережах це не є проблемою, але навіть у мережах середнього розміру з інтенсивним трафіком слід використовувати комутатори, які мінімізують кількість необов'язкового трафіку.

Комутатори контролюють мережевий трафік і управляють його рухом, аналізуючи адреси призначення кожного пакету, Комутатор знає, які пристрої з'єднані з його портами, і направляє пакети тільки на необхідні порти. Це дає можливість одночасно працювати з декількома портами, розширюючи тим самим смугу пропускання.

Таким чином, комутація зменшує кількість зайвого трафіку, що відбувається в тих випадках, коли одна і та ж інформація передається всім портам,

Комутатори та концентратори часто використовуються в одній і тій же мережі; концентратори розширюють мережу, збільшуючи число портів, а комутатори розбивають мережу на невеликі, менш перевантажені сегменти. Однак застосування комутатори виправдане лише у великих мережах, т. до, його вартість на порядок вища за вартість концентратора.

У невеликій мережі (до 20 робочих місць) концентратор або група концентраторів цілком можуть впоратися з мережевим трафіком. У цьому випадку концентратор просто служить для з'єднання всіх користувачів мережі. У мережі більшого розміру (близько 50 користувачів) може з'явитися необхідність використовувати комутатори для поділу мережі на сегменти, щоб зменшити кількість необов'язкового трафіку.

При формуванні мережі з декількох пристроїв необхідно дотримуватися ряду правил, що відносяться до:

- Числу концентраторів, які можна з'єднувати один з одним,

- Довжині використовуваного кабелю,

- Типу використовуваного кабелю.

Ці правила аналогічні для Ethernet і Fast Ethernet. Якщо є справа з концентраторами, що підтримують з'єднання двох типів - Ethernet й Fast Ethernet, то потрібно використовувати Ethernet - або Fast Ethernet-правила в залежності від типу підключається до концентратора обладнання. Якщо ж з'єднується два концентратори разом, то повинно мати місце Fast Ethernet-з'єднання.

Коли необхідно підключити до мережі більше користувачів, ви можете просто використовувати ще один концентратор, підключивши його до існуючого обладнання мережі, Концентратори працюють не так, як інше обладнання мережі. Вони просто передають що надходить до них інформацію на всі інші порти, Існує обмеження на кількість концентраторів, які можна з'єднувати разом, оскільки велика кількість концентраторів викликає чутливість мережі до колізій.

У мережах Ethernet 10Ваsе-Т максимальна кількість розташованих підряд концентраторів не повинно перевищувати чотирьох.

Проблема може бути вирішена шляхом розміщення між концентраторами одного комутатора. Як відомо, комутатори поділяють мережу на сегменти. У даному випадку комутатор слід розташувати так, щоб між ПК і комутатором знаходилося не більше двох концентраторів. Саме така структура відповідає вимогам Ethernet і гарантує коректну роботу мережі.

Максимальне число концентраторів однієї гілки мережі Ethernet на кручений парі - чотири. Можна використовувати кабель на кручений парі категорій 3 або 5. Максимальна довжина кабельного сегмента - 100 м.

Максимальне число концентраторів однієї гілки мережі Fast Ethernet на кручений парі - два. Для стандарту 100Base-TX необхідний кабель на кручений парі категорії 5. Максимальна довжина сегмента кабелю - 100 м. Загальна довжина кабелю на кручений парі, що проходить через безпосередньо сполучені концентратори, не повинна перевищувати 205 м.

Якщо використовується концентратор з портами як Ethernet, так і FastEthernet, то необхідно переконатися в тому, що мережа задовольняє вимогам як для Ethernet, так і для Fast Ethernet. Будь-яка взаємодія між пристроями Ethernet й Fast Ethernet, приєднаними до такого концентратора, здійснюється через внутрішній комутатор, так що спеціальних правил для пристроїв Ethernet / Fast Ethernet не існує.

Категорії кручений пари:

- (1) підходить тільки для передачі голосових повідомлень на швидкості до 4 Мбіт / с;

- (2) підходить для передачі голосу і даних на швидкості до 4 Мбіт / с;

- (3) підходить для передачі голосу і даних на швидкості до 16 Мбіт / с. Використовується в мережах Ethernet, Token Ring;

- (4) підходить для передачі даних на швидкості до 20 Мбіт / с;

- (5) поліпшена 3-ю категорію. Підходить для передачі даних на швидкості до 100 Мбіт / с. Використовується в мережах Fast Ethernet, Token Ring;

- (5 +) підходить для передачі даних на швидкості до 155 Мбіт / с. Використовується в мережах ATM.

При виборі мережевої карти, потрібно звернути увагу на те, з якою шиною - PCI або ISA, - вона працює. Зараз більшість мережевих карт призначено для розміщення в PCI-слоти. Оскільки шина PCI більш швидкодіюча, її переважно використовувати в мережах Fast Ethernet.

Зазвичай на мережевій карті є кілька індикаторів, що представляють собою звичайні світлодіоди. Індикатори показують, у якому режимі працює мережева карта і передає вона в даний момент дані чи ні. Найчастіше використовується три-чотири індикатори. Перерахуємо інформацію, передану індикаторами:

- Справність мережевого з'єднання;

- Режим роботи: підлозі або повнодуплексний;

- Швидкість передачі даних 10 або 100 Мбіт / с;

- Йде передача даних чи ні.

Для відображення режиму праці та швидкості передачі можуть використовуватися не два індикатори, а один. Наприклад, компанія 3Com для демонстрації швидкості передачі використовує два індикатори, a SMC - один, колір якої змінюється в залежності від значення швидкості - 10 або 100 Мбіт / с.

Існує ще ряд характеристик, які в ряді випадків слід враховувати при виборі мережевих карт. До них відносяться: наявність Boot ROM, то є можливість завантаження з мережевої карти (а не, наприклад, з вінчестера), наявність режиму Bus master, то є можливість незалежної роботи з шиною; підтримка віддаленого управління та адміністрування (наприклад, SNMP). Крім того, багато виробників мережевого устаткування, ПЗ, розробили програмні засоби, що дозволяють збільшити продуктивність роботи мережевих адаптерів: Dynamic Access 3 Com, Adaptive Technology Intel і т. д.

2.2 Рішення поставленої задачі

Ви, можливо, не знали про те, що компоненти, які встановлюються разом з Windows Media Player 9 (і більш пізніми версіями) містять вбудовані засоби широкомовної передачі аудіо-даних. Фактично кожний підключений до мережі комп'ютер, на якому встановлений Windows Media Player, може бути перетворений в мережеву радіостанцію. Для цього можна скористатися готовими програмами. Можна написати власну програму, використовуючи безпосередньо інтерфейси, що надаються Windows Media System (такі як IWMWriterNetworkSink, IWMProfile, IWMCodecInfo) і ще десяток функцій та інтерфейсів (їх опис міститься в Windows Media SDK).

2.3 Практична реалізація передачі звуку по мережі

Ми розглянемо інше рішення - створення власної Інтернет-радіостанції за допомогою Delphi і компонентів New Audio Components (NewAC). Ми побачимо, що у найпростішому прикладі нам буде достатньо з'єднати два компоненти і налаштувати їх властивості.

Що дає нам написання власної програми передачі аудіо-даних? Перш за все - свободу. Можна організувати передачу аудіо за допомогою мікрофону, підключеного до вашого комп'ютера.

Можна передавати вміст аудіо-записів з вашого комп'ютера (для цього треба буде задіяти компоненти читання аудіо-даних з різних форматів, що входять до складу NewAC). Можна просто транслювати все, що звучить у вашій системі.

Оскільки передача даних виконується у форматі Windows Media Audio, її можна буде прослуховувати за будь-якого комп'ютера, на якому встановлений Windows Media Player, або сумісний програвач. Варто відзначити, що за останні роки якість потокового аудіо-формату Windows Media Audio помітно покращилося, так що навіть при швидкості передачі даних 16 кбіт / сек ми можемо отримати звук цілком прийнятного радіо-якості. При цьому передача даних створить незначну навантаження на локальну мережу. Зрозуміло, ніщо не заважає нам організувати передачу даних з більш високим бітрейтом, (а, отже, - якістю), але навантаження на мережу в цьому випадку, природно, зросте. При наявності DSL-модему і видимого із зовнішньої мережі IP-адреси ви навіть можете організувати трансляцію в глобальну мережу, хоча число клієнтів, здатних приймати вашу радіопередачу буде не дуже велике.

3 Розробка програмного продукту

3.1 Загальна схема взаємодії програми і звуковий підсистем

Якщо програмі байдуже, з яким конкретно пристроєм вона буде працювати, або робота ведеться тільки із стандартним системним пристроєм, програма може орієнтуватися тільки на службу перепризначення. В іншому випадку програма визначає кількість наявних у системі пристроїв введення та / або виведення за допомогою функцій GetNumDevs.

При необхідності програма може запросити параметри та імена звукових пристроїв за допомогою функцій GetDevCaps - наприклад, щоб сформувати меню доступних пристроїв для користувача або знайти пристрій, що задовольняє заданим вимогам.

Робота програми з пристроєм починає з його відкривання функцією Open. При цьому програма вказує необхідний формат звукового потоку, а також спосіб повідомлення про виконання запитаних операцій.

Потім програма створює (зазвичай - у динамічній пам'яті) один або декілька звукових буферів з заголовками і заповнює заголовки відповідно до встановлених правил. Програма може також відразу підготувати всі звукові буфери до передачі драйверу функціями Prepare, або робити це безпосередньо перед передачею кожного чергового буфера.

Цикл запису починається з накопичення в черзі драйвера декількох буферів за допомогою функції AddBuffer. Після накопичення потрібної кількості буферів програма запускає запис потоку функцією Start. У цей момент драйвер запускає АЦП адаптера, і звукові відліки починають надходити в перший буфер з черги.

Дочекавшись завершення обробки чергового буфера або отримавши його в результаті повідомлення від драйвера, програма обробляє записані дані, визначаючи їх розмір по полю dwBytesRecorded в заголовку буфера. Потім звільнений буфер може бути знову переданий драйверу функцією AddBuffer.

Цикл відтворення починається з заповнення одного або декількох буферів звуковими даними, після чого вони передаються драйверу пристрою виводу функцією Write. Після отримання першого ж буфера драйвер запускає ЦАП адаптера, який починає витягувати звукові відліки. Драйвер завжди відтворює кожен буфер повністю, у відповідності зі значенням поля dwBufferLength в його заголовку. Після повернення відпрацьованих буферів додатком вони знову заповнюються даними і знову передаються драйверу.

При необхідності призупинити рух потоку викликається функція Stop / Pause. При цьому пристрій введення відразу ж повертає черговий буфер додатком - можливо, заповнений лише частково. Не повністю програний буфер пристрою виводу залишається в черзі. Решта буфери пристроїв обох типів також залишаються в черзі і включаються в роботу тільки після перезапуску потоку функціями Start / Restart.

Для пристроїв виводу, що підтримують розширені функції управління, програма може регулювати гучність звуку функцією SetVolume, а також змінювати висоту тону і швидкість відтворення функціями SetPitch / SetPlaybackRate. Більш загальним способом регулювання гучності є звернення до мікшера (mixer), який є пристроєм класу Aux.

Для аварійного переривання обробки потоку використовується функція Reset, негайно зупиняє процес запису або відтворення і повертає всі буфери з черги додатком.

Після завершення використання буферів їх необхідно звільнити від фіксації в пам'яті функціями Unprepare, після чого буфери можуть бути повернуті в пул динамічної пам'яті (heap).

При повному завершенні роботи з пристроєм воно закривається функцією Close.

3.2 Постановка завдання з розробки програмного продукту

Розробити програму для передачі звуку по локальній мережі.

Програми оформити у вигляді візуальних додатків.

Вхідні дані: параметри мережі.

Вихідні дані: виведена знайдена інформація.

Функції:

- Визначення портів мережі;

- Висновок часу радіомовлення.

3.3 Створення додатка передачі звуку. Програмна реалізація програми «транслятор»

Клас програми «Транс» - «Form 1». Його опис - на малюнку 1.

Малюнок 1 - опис класу Form 1

Поле ip використовується для звернення ip-адреси програми. Метод Timer1 використовується для рахунками інтервалу часу. У ньому проводиться збір інформації про адаптери, інша інформація збирається за допомогою методів, викликаних в коді цього методу.

Лістинг методу OSNMET () з коментарями:

unit Main;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

Dialogs, ACS_Classes, StdCtrls, ComCtrls, ACS_DXAudio, Spin, ExtCtrls, ACS_Wave,

ACS_WinMedia;

type

TForm1 = class (TForm)

StartButton: TButton;

StatusBar1: TStatusBar;

StopButton: TButton;

Timer1: TTimer;

Label2: TLabel;

SpinEdit2: TSpinEdit;

Label3: TLabel;

Label4: TLabel;

PauseButton: TButton;

DXAudioIn1: TDXAudioIn;

WMStreamedOut1: TWMStreamedOut;

procedure StartButtonClick (Sender: TObject);

procedure OutputDone (Sender: TComponent);

procedure StopButtonClick (Sender: TObject);

procedure Timer1Timer (Sender: TObject);

procedure FormCreate (Sender: TObject);

procedure SpinEdit2Change (Sender: TObject);

procedure PauseButtonClick (Sender: TObject);

procedure FormClose (Sender: TObject; var Action: TCloseAction);

procedure WMStreamedOut1ThreadException (Sender: TComponent);

private

{Private declarations}

public

{Public declarations}

end;

var

Form1: TForm1;

implementation

{$ R *. dfm}

procedure TForm1.StartButtonClick (Sender: TObject);

begin

StartButton.Enabled: = False;

SpinEdit2.Enabled: = False;

WMStreamedOut1.Run;

Timer1.Interval: = 1000;

end;

procedure TForm1.OutputDone (Sender: TComponent);

begin

StartButton.Enabled: = True;

SpinEdit2.Enabled: = True;

end;

procedure TForm1.StopButtonClick (Sender: TObject);

begin

WMStreamedOut1.Stop;

end;

procedure TForm1.Timer1Timer (Sender: TObject);

begin

Label2.Caption: = Format ('Тривалість:% d секунд', [WMStreamedOut1.TimeElapsed]);

end;

procedure TForm1.WMStreamedOut1ThreadException (Sender: TComponent);

begin

Self.StatusBar1.Panels [0]. Text: = WMStreamedOut1.ExceptionMessage;

end;

procedure TForm1.FormCreate (Sender: TObject);

begin

SpinEdit2.MaxValue: = DXAudioIn1.DeviceCount - 1;

SpinEdit2.MinValue: = 0;

SpinEdit2.Value: = 0;

Label4.Caption: = DXAudioIn1.DeviceName [SpinEdit2.Value];

end;

procedure TForm1.SpinEdit2Change (Sender: TObject);

begin

Label4.Caption: = DXAudioIn1.DeviceName [SpinEdit2.Value];

DXAudioIn1.DeviceNumber: = SpinEdit2.Value;

end;

procedure TForm1.PauseButtonClick (Sender: TObject);

begin

if WMStreamedOut1.Status = tosPlaying then WMStreamedOut1.Pause;

if WMStreamedOut1.Status = tosPaused then WMStreamedOut1.Resume;

end;

procedure TForm1.FormClose (Sender: TObject; var Action: TCloseAction);

begin

WMStreamedOut1.Stop (False);

end;

end. По натисненню на кнопку «Запуск» полю для зберігання IP-адреси серввера присвоюється значення, що знаходиться в полі для введення IP-адреси. Зпускается timer1, що відповідає за відправлення інформації серверу, і форма стає прозорою.

3.4 Результати тестування

Для запуску програми необхідно відкрити файл RadioStation. Exe на будь-якому комп'ютері мережі. Після запуску програми нам залишається вибрати аудіопристрій, з якого ми будемо транслювати звук, і натиснути кнопку "Старт" рис 2.

Рисунок 2 - Вибір пристрою

Для того щоб "налаштуватись" на нашу радіостанцію, потрібно запустити програвач Windows Media, вибрати команду "Файл>> Відкрити URL-адресу ..." і у вікні ввести адресу виду mms: / / <імя_узла>: <порт>

У результаті, у вікні будуть відображатися, дані як показано на малюнку 3.

Рисунок 3 - Відкриття URL-адреси

Після цього ви можете насолодитися прослуховуванням малюнок 4.

Малюнок 4 - Результат тестування програми

Висновок

Для отримання правдоподібного звучання ефектів зазвичай робиться кілька послідовних затримок звуку, в яких копія вихідного сигналу поступово послаблюється. У наведеній програмі для простоти робиться тільки одна затримка, причому копія сигналу не послаблюється.

При виконанні даного курсового проекту були закріплені навички роботи з локальними обчислювальних мережами, програмування мережевих застосунків, теоретичні знання з предмету «Мережі ЕОМ».

У курсовому проекті була розроблена:

Програма дозволяє передавати звук, як по локальній мережі, так і по глобальній мережі інтернет;

- Програма «транслятор», яка дозволяє передавати звук по мережі;

Список використаної літератури

1) Бройдо В.Л. Обчислювальні системи, мережі та телекомунікації: Учеб.пос. для вузів. - 2002. ISBN 5-318-005300-6

2) Зімянін Л. Ф. Програмування мережевих протоколів: Учеб. метод. посібник з курсу «Комп'ютерні мережі» для студ. спец. Н.08.02.00 - «Інформатика». - Мінськ.: Білдержуніверситету, 1998. - 37 с.

3) Ларіонов А.М. та ін Обчислювальні комплекси, системи та мережі. / А.М. Ларіонов, С.А. Майоров, Г.І. Новіков. - Ленінград. Вища. Ленінградське відділення. 1987.

4) Фаронов В.В. Програмування на мові Delphi /-СПб.: Пітер, 2007. -240 С.: Іл.