- •Информационные сети
- •Содержание
- •Часть I. Общие принципы построения вычислительных сетей
- •Основные понятия вычислительных сетей
- •Эволюция вычислительных систем
- •Понятие и основные компоненты сети.
- •Преимущества использования сетей.
- •Основные вопросы построения сетей.
- •Топология физических связей сети.
- •Организация совместного использования линий связи.
- •Адресация компьютеров.
- •Структуризация сети.
- •Организация вычислений в сети.
- •Классификация компьютерных сетей.
- •По территориальному признаку, то есть по величине территории, которую покрывает сеть (локальные и глобальные сети).
- •По масштабу производственного подразделения, в пределах которого действует сеть (сети отделов, кампусов и корпораций).
- •По наличию выделенного сервера.
- •Характеристики вычислительных сетей.
- •Производительность.
- •Надежность и безопасность.
- •Расширяемость и масштабируемость.
- •Прозрачность.
- •Поддержка разных видов трафика.
- •Многоуровневый подход к описанию средств сетевого взаимодействия.
- •Сообщение как единица информации в сети.
- •Эталонная модель взаимодействия открытых систем (эмвос) osi.
- •Уровни модели osi.
- •Стандартные стеки коммуникационных протоколов.
- •Основы передачи дискретных данных.
- •Линии связи.
- •Типы линий связи.
- •Аппаратура линий связи.
- •Передача с установлением соединения и без установления соединения.
- •Обнаружение и коррекция ошибок.
- •Компрессия данных.
- •Методы коммутации.
- •Коммутация каналов.
- •Коммутация пакетов.
- •Коммутация сообщений.
- •Построение локальных сетей по стандартам физического и канального уровня.
- •Протоколы и стандарты канального уровня локальных сетей.
- •Раздел 802.2 определяет подуровень управления логическим каналом llc.
- •Технология Ethernet (ieee 802.3).
- •Общая характеристика технология Ethernet.
- •Метод доступа csma/cd.
- •Спецификации физической среды Ethernet.
- •Технология Fast Ethernet (ieee 802.3u).
- •Технология Gigabit Ethernet (ieee 802.3ab, ieee 802.3z).
- •Технология 10 Gigabit Ethernet (ieee 802.3ae).
- •Технология Token Ring (ieee 802.5).
- •Общая характеристика технологии.
- •Маркерный метод доступа к разделяемой среде.
- •Физический уровень технологии Token Ring.
- •Технология fddi.
- •Общая характеристика технологии.
- •Особенности метода доступа.
- •Физический уровень технологии fddi.
- •Технология беспроводных локальных сетей (ieee 802.11).
- •Обзор стандартов wlan.
- •Режимы функционирования беспроводных сетей.
- •Физические топологии беспроводных сетей.
- •Архитектура беспроводной сети.
- •Структурообразующее оборудование локальной сети.
- •Структурированная кабельная система локальной сети.
- •Сетевые адаптеры.
- •Повторители и концентраторы.
- •Логическая структуризация сети.
- •Причины логической структуризации.
- •Алгоритм моста.
- •Коммутаторы локальных сетей
- •Общие понятия
- •Методы коммутации
- •Архитектура коммутаторов
- •Дополнительные функции коммутаторов
- •Виртуальные локальные сети
- •Vlan на базе портов
- •Vlan на базе mac-адресов
- •Vlan на базе меток – стандарт 802.1q
- •Алгоритм покрывающего дерева Spanning Tree
- •Агрегирование портов и создание высокоскоростных сетевых магистралей
- •Обеспечение качества обслуживания (QoS)
- •Ограничение доступа к сети
- •Сетевой уровень как средство построения больших сетей.
- •Объединение сетей на основе протоколов сетевого уровня.
- •Ограничения сетей, объединенных на основе протоколов канального уровня.
- •Принципы объединения сетей на основе протоколов сетевого уровня. Понятие составной сети.
- •Понятие маршрутизатора, принципы маршрутизации.
- •Принципы маршрутизации.
- •Функции маршрутизатора.
- •Коммутация третьего уровня.
- •Глобальные компьютерные сети.
- •Основные понятие глобальной сети.
- •Структура глобальной сети.
- •Типы глобальных сетей.
- •Глобальные связи на основе выделенных линий.
- •Аналоговые выделенные линии.
- •Цифровые выделенные линии.
- •Глобальные сети с коммутацией каналов.
- •Аналоговые телефонные сети.
- •Цифровые телефонные сети.
- •Isdn – сети с интегральными услугами.
- •Глобальные сети с коммутацией пакетов.
- •Принцип коммутации пакетов с использованием техники виртуальных каналов.
- •Сети х.25.
- •Сети Frame Relay.
- •Технология atm.
- •Удаленный доступ к сети.
- •Средства управления сетями.
- •Системы управления сетями.
- •Мониторинг и анализ локальных сетей.
Передача с установлением соединения и без установления соединения.
При передаче без установления соединения (дейтаграммная передача) кадр посылается в сеть без предупреждения, и никакой ответственности за его утерю протокол не несет. Метод быстрый, но менее надежный.
При передаче с установлением соединения получателю отправляется специальный кадр с предложением установить соединение. Получатель посылает в ответ другой кадр, подтверждающий установление соединения и предлагающий параметры этого логического соединения. Узел-инициатор завершает установление соединения, посылая кадр с подтверждением параметров соединения. После этого возможен обмен данными между узлами. После окончания передачи узел инициирует разрыв данного логического соединения, посылая соответствующий служебный кадр.
Обнаружение и коррекция ошибок.
Методы обнаружения ошибок основаны на передаче в составе кадра данных служебной избыточной информации, по которой можно судить с некоторой степенью вероятности о достоверности принятых данных. Эту служебную информацию называют контрольной суммой или последовательностью контроля кадра (FCS). Существует несколько алгоритмов вычисления контрольной суммы, отличающихся вычислительной сложностью и способностью обнаруживать ошибки в данных.
Методы коррекции ошибок в вычислительных сетях основаны на повторной передаче кадра данных в том случае, если кадр не доходит до адресата или приемник обнаружил в нем искажение информации. Для контроля передачи отправитель нумерует отправляемые кадры и для каждого кадра ожидает от приемника положительной квитанции – служебного кадра, извещающего о корректном получении кадра.
Существуют два подхода к организации процесса обмена квитанциями: с простоями и с организацией скользящего окна.
Компрессия данных.
Компрессия (сжатие) данных применяется для сокращения времени их передачи. Компрессия требует дополнительных вычислительных затрат, поэтому выгода от нее заметна только на низкоскоростных каналов (до 64 Кбит/с). Различают статическую компрессию, когда данные сжимаются предварительно с помощью архиваторов, и динамическую компрессию, когда данные сжимаются «на лету».
Методы коммутации.
Практически невозможно предоставить каждой паре взаимодействующих абонентов собственную некоммутируемую физическую линию связи. Поэтому в любой сети применяют какой-либо способ коммутации абонентов.
Коммутация каналов.
Подразумевает образование непрерывного составного физического канала из последовательно соединенных отдельных канальных участков для прямой передачи данных между узлами. Отдельные каналы соединяются между собой специальной аппаратурой – коммутаторами. В сети с коммутацией каналов перед передачей данных всегда надо выполнить процедуру установления соединения, в процессе которой создается составной канал.
Коммутаторы обеспечивают одновременную передачу данных нескольких абонентских каналов по одной высокоскоростной линии связи. Для этого используется техника мультиплексирования абонентских каналов: частотное мультиплексирование (FDM) и мультиплексирование с разделением времени (TDM).
Коммутация пакетов.
Разработана для компьютерного трафика. Вся передаваемая информация разбивается на небольшие части – пакеты. Каждый пакет снабжается заголовком, в котором указывается адресная информация, а также номер пакета. Пакеты транспортируются в сети как независимые информационные блоки. Коммутаторы сети принимают пакеты от конечных узлов и на основе адресной информации передают их друг другу до узла назначения.