Билет 4

1. +Локальные и глобальные сети, их особенности, отличия, тенденции к сближению

К локальным сетям - Local Area Networks (LAN) - относят сети компьютеров, сосредоточенные на небольшой территории (обычно в радиусе не более 1-2 км).

Глобальные сети - Wide Area Networks (WAN) - объединяют территориально рассредоточенные компьютеры, которые могут находиться в различных городах и странах.

Основные отличия локальных сетей от глобальных:

• Протяженность, качество и способ прокладки линий связи. Класс локальных вычислительных сетей по определению отличается от класса глобальных сетей небольшим расстоянием между узлами сети. Это в принципе делает возможным использование в локальных сетях качественных линий связи: коаксиального кабеля, витой пары, оптоволоконного кабеля, которые не всегда доступны (из-за экономических ограничений) на больших расстояниях, свойственных глобальным сетям. В глобальных сетях часто применяются уже существующие линии связи (телеграфные или телефонные), а в локальных сетях они прокладываются заново.

• Сложность методов передачи и оборудования. В условиях низкой надежности физических каналов в глобальных сетях требуются более сложные, чем в локальных сетях, методы передачи данных и соответствующее оборудование. Так, в глобальных сетях широко применяются модуляция, асинхронные методы, сложные методы контрольного суммирования, квитирование и повторные передачи искаженных кадров. С другой стороны, качественные линии связи в локальных сетях позволили упростить процедуры передачи данных за счет применения немодулированных сигналов и отказа от обязательного подтверждения получения пакета.

• Скорость обмена данными. Одним из главных отличий локальных сетей от глобальных является наличие высокоскоростных каналов обмена данными между компьютерами. За счет этого у пользователя локальной сети, подключенного к удаленному разделяемому ресурсу (например, диску сервера), складывается впечатление, что он пользуется этим диском, как «своим». Скорости стандартных технологий: Ethernet 10 Мбит/с, Token Ring 16 Мбит/с, FDDI, Fast Ethernet 100 Мбит/с, Gagabit Ethernet 1 Гбит/с. Для глобальных сетей типичны гораздо более низкие скорости передачи данных – от 2400 бит/с до 64 Кбит/с, и только на магистральных каналах - до 2 Мбит/с (frame relay). Сети с технологией ATM имеют скорости 622 Мбит/с, но используются как в качестве локальных, так и глобальных сетей.

• Разнообразие услуг. Локальные сети предоставляют, как правило, широкий набор услуг - это различные виды услуг файловой службы, услуги печати, услуги службы передачи факсимильных сообщений, услуги баз данных, электронная почта и другие, в то время как глобальные сети в основном предоставляют почтовые услуги и иногда файловые услуги с ограниченными возможностями - передачу файлов из публичных архивов удаленных серверов без предварительного просмотра их содержания.

• Оперативность выполнения запросов. Время прохождения пакета через локальную сеть обычно составляет несколько миллисекунд, время же его передачи через глобальную сеть может достигать нескольких секунд. Низкая скорость передачи данных в глобальных сетях затрудняет реализацию служб для режима on-line, который является обычным для локальных сетей.

• Разделение каналов. В локальных сетях каналы связи используются, как правило, совместно сразу несколькими узлами сети, а в глобальных сетях - индивидуально.

• Использование метода коммутации пакетов. Важной особенностью локальных сетей является неравномерное распределение нагрузки. Из-за пульсирующего трафика в локальных сетях для связи узлов применяется метод коммутации пакетов, который для него оказывается гораздо более эффективным, чем традиционный для глобальных сетей метод коммутации каналов. В глобальных сетях метод коммутации пакетов также используется, но наряду с ним часто применяется и метод коммутации каналов, а также некоммутируемые каналы - как унаследованные технологии некомпьютерных сетей.

• Масштабируемость. «Классические» локальные сети обладают плохой масштабируемостью из-за жесткости базовых топологий, определяющих способ подключения станций и длину линии. При использовании многих базовых топологий характеристики сети резко ухудшаются при достижении определенного предела по количеству узлов или протяженности линий связи. Глобальным же сетям присуща хорошая масштабируемость, так как они изначально разрабатывались в расчете на работу с произвольными топологиями.

Вместе с тем, на сегодняшний день имеет место сближение технологий локальных и глобальных сетей, которое касается практически всех приведенных выше отличий.

Сближение в методах передачи данных происходит на платформе оптической цифровой (немодулированной) передачи данных по оптоволоконным линиям связи. Из-за резкого улучшения качества каналов связи в глобальных сетях начали отказываться от сложных и избыточных процедур обеспечения корректности передачи данных.

За счет новых сетевых технологий и, соответственно, нового оборудования, рассчитанного на более качественные линии связи, скорости передачи данных в уже существующих коммерческих глобальных сетях нового поколения приближаются к традиционным скоростям локальных сетей.

2. -Понятие об объектно-ориентированном программировании

Принципы ООП

Абстрагирование (объект - конкретное представление абстракции, обладает индивидуальностью, структурой и поведением, класс описание совокупности объектов, обладающих общей структурой и поведением)

Инкапсуляция – объединение данных и кода, работающего с этими данными в одну синтаксическую конструкцию (класс). Обеспечивает разделение элементов, описывающих объект на 2 группы: интерфейс (характер поведения объекта) и реализация самих методов + границы полей.

Модульность - физ. обеспечивает физический контейнер для абстракции, разделение весь программный на отдельные компилированные части.

Полиморфизм - множественность форм – свойство родственных объектов (т.е. объектов, классы которых являются производными от одного родителя) вести себя по-разному в зависимости от ситуации, возникающей в момент выполнения программы программист может влиять на поведение объекта только косвенно изменяя, входящие в него методы и придавая потомку отсутствующие у родителя специфические свойства.

Основными свойствами ООП являются инкапсуляция, наследование и полиморфизм.

Под инкапсуляцией понимается сокрытие данных и операций АТД (абстрактные типы данных) от внешних программ, использующих их.

Наследование - это средство получения новых типов данных (классов) из уже существующих типов, называемых базовыми классами. При этом повторно используется существующий код. Порождённый класс образуется из базового путем добавления или изменения кода. Различают единичное наследование, когда имеется только один базовый класс, и множественное наследование, когда базовых классов несколько. Наследование напрямую связано с идеей многократного использования или универсальности, программных компонент. Единожды разработав конструкцию такого компонента, в дальнейшем на ее основе можно строить новые компоненты, не переделывая того, что уже было заложено в старую.

Полиморфизм (множество форм) - средство для придания различных значений одному и тому же сообщению в зависимости от типа обрабатываемых данных. Например, если аргументы оператора целого типа, то используется целочисленное деление. Если же один или оба аргумента - значения с плавающей точкой, то используется деление с плавающей точкой. Таким образом, некая величина, переменная или выражение, принадлежащее в данном языке одному типу, называется мономорфной. Если же одно и то же значение может принадлежать разным типам, то налицо полиморфизм.

3+-Комплексные показатели надежности: коэффициент готовности, коэффициент технического использования

Коэффициент готовности отражает вероятность иметь восстанавливаемую систему в работоспособном состоянии в произвольный момент времени.

Комплексные показатели надежности.

Восстанавливаемые объекты кроме оценки надежности по единичным показателям характеризуются еще и комплексными показателями. Среди них отметим следующие:

Коэффициент готовности – представляет собой вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение объекта по назначению не предусматривается. В отличие от единичных комплексные показатели надежности количественно характеризуют не менее двух свойств, составляющих надежность. Коэффициент готовности – один из примеров комплексных показателей, характеризующий одновременно безотказность и ремонтопригодность. На практике его вычисляют по следующей статистической формуле:

,

где t_i i-й интервал времени исправной работы изделия, t_Вi i-й интервал времени восстановления изделия, а n – число отказов изделия. Или по формуле:

где K_г – коэффициент готовности; T₀ – средняя наработка на отказ; T_в – среднее время восстановления объекта.

Коэффициент технического использования – коэффициент технического использования характеризует долю времени нахождения объекта в работоспособном состоянии относительно рассматриваемой продолжительности эксплуатации. На практике он рассчитывается по статистической формуле как отношение математического ожидания суммарного времени пребывания объекта в работоспособном состоянии за некоторый период эксплуатации к математическому ожиданию суммарного времени пребывания объекта в работоспособном состоянии и простое, обусловленных техническим обслуживанием и ремонтом за тот же период эксплуатации. Может быть вычислен по статистической формуле:

,

где t_i i-й интервал времени исправной работы изделия, t_Вi i-й интервал времени восстановления изделия, n – число отказов изделия, где t_Пi i-й интервал времени профилактики изделия, t_лi i-й интервал времени контроля изделия, m – число профилактик, k – число контрольных периодов за рассматриваемое время функционирования.

Коэффициент оперативной готовности – есть вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение объекта по назначению не предусматривается, и, начиная с этого момента, будет работать безотказно в течение заданного интервала времени. Может быть определен по формуле полной вероятности .