1 История развития компьютерных сетей. Назначение компьютерных сетей. Основные проблемы и перспективы развития компьютерных сетей
 Скачать 127.86 Kb.
|
|
17)Аналоговые и цифровые выделенные телефонные линии. Модемы: назначение, виды,характеристики. Протоколы модуляции, коррекции ошибок, сжатия данных. Технологии xDSL. Технология ISDN. Программное обеспечение поддержки модемной связи. Подключение и настройка модема. • Аналоговые выделенные линии Выделенные аналоговые каналы предоставляются пользователю с 4-проводным или 2-проводным окончанием. На каналах с 4-проводным окончанием организация полнодуплексной связи, естественно, выполняется более простыми способами • Цифровые выделенные линии образуются путем постоянной коммутации в первичных сетях, построенных на базе коммутационной аппаратуры, работающей на принципах разделения канала во времени • Модем) — устройство, применяющееся в системах связи для физического сопряжения информационного сигнала со средой его распространения, где он не может существовать без адаптации, и выполняющее функцию модуляции при передаче сигнала и демодуляции при приёме сигнала из канала связи Технологии xDsl. +хDSL— семейство технологий, позволяющих значительно повысить пропускную способность абонентской линии телефонной сети общего пользования путём использования эффективных линейных кодов и адаптивных методов коррекции искажений линии на основе современных достижений микроэлектроники и методов цифровой обработки сигнала. Технология isdn ISDN- цифровая сеть с интеграцией служб. Позволяет совместить услуги телефонной связи и обмена данными. +Основное назначение ISDN — передача данных со скоростью до 64 кбит/с по абонентской проводной линии и обеспечение интегрированных телекоммуникационных услуг (телефон, факс, и пр.). Использование для этой цели телефонных проводов имеет два преимущества: они уже существуют и могут использоваться для подачи питания на терминальное оборудование. Виды модемов: Аналоговые устройства. Большая группа моделей, предназначенных для построения сетей с помощью телефонных линий. Кабельные модели. Передача информации осуществляется по специальным кабелям. ... Радиомодемы. Для приема и передачи данных используют радиоканал. Факс-модем. 18)Беспроводная технология Wi-Fi. Стандарт IEEE 802.11. IEEE 802.11 — набор стандартов связи для коммуникации в беспроводной локальной сетевой зоне частотных диапазонов 0,9; 2,4; 3,6; 5 и 60 ГГц. Основными диапазонами Wi-Fi считаются 2.4 ГГц (2412 МГц-2472 МГц) и 5 ГГц (5160-5825 МГц). Сигнал Wi-Fi может передаваться на километры даже при низкой мощности передачи, но для приема Wi-Fi-сигнала с обычного Wi-Fi-маршрутизатора на далеком расстоянии нужна антенна с высоким коэффициентом усиления (например параболическая антенна или Wi-Fi-пушка). Макс скорость до 11 Гбит/с в настоящее время , но может развиться до до 30 Гбит/с19)Сети и связи будущего поколения. 5G (от англ. fifth generation — «пятое поколение») — пятое поколение мобильной связи, действующее на основе стандартов телекоммуникаций (5G/IMT-2020), следующих за существующими стандартами 4G/IMT-Advanced[1]. Технологии 5G должны обеспечивать более высокую пропускную способность по сравнению с технологиями 4G, что позволит обеспечить бо́льшую доступность широкополосной мобильной связи, а также использование режимов device-to-device («устройство к устройству», прямое соединение между абонентами), более надёжные масштабные системы коммуникации между устройствами, а также меньшее время задержки, скорость интернета 1—2 Гбит/с, меньший расход энергии батарей, чем у 4G-оборудования, что благоприятно скажется на развитии Интернета вещей[2]. В вопросе безопасности научный консенсус заключается в том, что технология 5G безопасна, а аргументы против неё являются конспирологическими и связаны с новизной технологии, которая якобы является достаточной причиной не доверять ей[ Сеть следующего поколения (NGN) - это сеть связи, обеспечивающая предоставление неограниченного набора услуг с гибкими возможностями по их управлению, персонализации и созданию новых услуг за счет унификации сетевых решений. Мультисервисная сеть — это сетевая среда, способная передавать аудио-, видеопотоки и данные в унифицированном (цифровом) формате по единому протоколу (сетевой уровень: 1Р уб). Пакетная коммутация, используемая вместо коммутации каналов, делает мультисервисную сеть постоянно готовой к использованию. Протоколы резервирования полосы пропускания, управления приоритетами передачи и качества обслуживания (QоS) позволяют дифференцировать услуги, предоставляемые для различных типов трафика. Это гарантирует прозрачное и единообразное подключение к сети и получение доступа к сетевым ресурсам и сервисам как для существующих клиентских устройств, так и для тех, что появятся в ближайшем будущем [1]. 20)Понятие «открытая архитектура». Семиуровневая модель взаимодействия открытых систем (OSI). Характеристика уровней взаимодействия модели OSI. Принципы пакетной передачи данных. Понятие «открытая архитектура». Семиуровневая модель взаимодействия открытых сис¬тем (osi). Характеристика уровней взаимодействия модели osi. Открытая архитектура в ЭВМ – это архитектура ЭВМ или периферийного устройства, на которую опубликованы спецификации, что позволяет другим производителям разрабатывать дополнительные устройства к системам с такой архитектурой. • Прикладной уровень (application) - управляет запуском программ пользователя, их выполнением, вводом-выводом данных, управлением терминалами, административным управлением сетью. На этом уровне обеспечивается предоставление пользователям различных услуг, связанных с запуском его программ. На этом уровне функционируют технологии, являющиеся как бы надстройкой над передачей данных. • Уровень представления (presentation) — интерпретация и преобразование передаваемых в сети данных к виду, удобному для прикладных процессов. На практике многие функции этого уровня задействованы на прикладном уровне, поэтому протоколы уровня представлений не получили развития и во многих сетях практически не используются. • Сеансовый уровень (session) — организация и проведение сеансов связи между прикладными процессами (инициализация и поддержание сеанса между абонентами сети, управление очередностью и режимами передачи данных). Многие функции этого уровня в части установления соединения и поддержания упорядоченного обмена данными на практике реализуются на транспортном уровне, поэтому протоколы сеансового уровня имеют ограниченное применение. • Транспортный уровень (transport) — управление сегментированием данных и транспортировкой данных от источника к потребителю (т.е. обмен управляющей информацией и установление между абонентами логического канала, обеспечение качества передачи данных). Протоколы транспортного уровня развиты очень широко и интенсивно используются на практике. Большое внимание на этом уровне уделено контролю достоверности передаваемой информации. • Сетевой уровень (network) — управление логическим каналом передачи данных в сети (адресация и маршрутизация данных). Каждый пользователь сети обязательно использует протоколы этого уровня и имеет свой уникальный сетевой адрес, используемый протоколами сетевого уровня. На этом уровне выполняется структуризация данных — разбивка их на пакеты и присвоение пакетам сетевых адресов. • Канальный уровень (data—link) — формирование и управление физическим каналом передачи данных между объектами сетевого уровня (установление, поддержание и разъединение логических каналов), обеспечение “прозрачности” физических соединений, контроля и исправления ошибок передачи. • Физический уровень (physical) — установление, поддержание и расторжение соединений с физическим каналом сети. Управление выполняется на уровне битов цифровых (импульсы, их амплитуда, форма) и аналоговых (амплитуда, частота, фаза непрерывного сигнала). Принципы пакетной передачи данных. Под коммутацией в сетях передачи данных понимается совокупность операций, обеспечивающих в узлах коммутации передачу информации между входными и выходными устройствами в соответствии с указанным адресом. При коммутации пакетов (КП) передаваемое сообщение разбивается на меньшие части, называемые пакетами, каждый из которых имеет установленную максимальную длину. Пакеты снабжаются служебной информацией, необходимой для доставки пакета, и передаются по сети. Множество пакетов одного и того же сообщения может передаваться одновременно. Приемник в соответствии с заголовками пакетов выполняет сборку пакетов в исходное сообщение и отправляет его получателю. Благодаря возможности не накапливать сообщения целиком, в узлах коммутации не требуется внешних запоминающих устройств, следовательно, можно вполне ограничиться оперативной памятью, а в случае ее переполнения использовать различные механизмы задержки передаваемых пакетов в местах их генерации. +Части одного и того же сообщения могут в одно и то же время находиться в различных каналах связи, более того: когда начало сообщения уже принято, его конец отправитель может еще даже не передавать в канал. 21)Модель ТСР/IР. Основные понятия ТСР/IР. Характеристика уровней модели ТСР/IР. Модель tcp/ip. Основные понятия tcp/ip TCP/IP - это соответствующий промышленным стандартам набор протоколов, предназначенный для поддержки межсетевых связей между региональными сетями (WAN). TCP/IP разработан в 1969 году Управлением ARPA (Advanced Research Projects Agency) Министерства обороны США для экспериментальной сети, известной под названием ARPANET (ARPA Network). Цель разработки TCP/IP заключалась в том, чтобы обеспечить высокоскоростные коммуникационные соединения между отдельными сетями. Впоследствии ARPANET превратилась во всемирное сообщество сетей - Интернет. Протоколы TCP/IP соответствуют четырехуровневой концептуальной модели, известной как модель DARPA. Уровни в этой модели называются так: прикладной, транспортный, межсетевой и сетевой интерфейс. Регистрируемые IP-адреса выделяются сетям, соединенным с Интернетом и имеющим компьютеры, к которым предполагается доступ из других сетей. Частной сети, не имеющей выхода в Интернет, нет необходимости в этой процедуре. Поэтому в сети, полностью изолированной от Интернета, администраторы могут использовать любые IP-адреса, которые сочтут нужными, до тех пор, пока они не повторяются у компьютеров сети. Если же какой-либо из компьютеров в такой сети все-таки подключить каким-либо способом к Интернету, возникнет потенциальная возможность конфликта между внутренним адресом компьютера сети и IP-адресом другого компьютера в Интернете.22)Протоколы: основные понятия и принципы взаимодействия. Стек протоколов. Стандартные стеки коммуникационных протоколов: OSI, IPX/SPX, ТСРЛР, NetBIOS. Принцип работы протоколов. Протоколы: основные понятия и принципы взаимодействия. Стек протоколов. Протокол - набор правил, определяющих взаимодействие двух одноименных уровней модели взаимодействия открытых систем в различных абонентских ЭВМ. Протокол - это не программа. Правила и последовательность выполнения действий при обмене информацией, определенные протоколом, должны быть реализованы в программе. Обычно функция протоколов различных уровней реализуются в драйверах для различных вычислительных сетей. Разные протоколы зачастую описывают лишь разные стороны одного типа связи; взятые вместе, они образуют стек протоколов. Названия «протокол» и «стек протоколов» также указывают на программное обеспечение, которым реализуется протокол. В соответствии с семиуровневой структурой модели можно говорить о необходимости существования протоколов для каждого уровня. Стек протоколов — набор взаимодействующих сетевых протоколов. Наиболее популярные стеки протоколов: TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS/SMB, DECnet, SNA и OSI. Большинство протоколов (все из перечисленных, кроме SNA) одинаковы на физическом и канальном уровне, но на других уровнях как правило используют разные протоколы. 23)Протокол сетевого уровня IP, его характеристика и применение. •Межсетевой уровень (internet layer) отвечает за поддержку адресации, пакетов и маршрутизации. Базовые протоколы этого уровня - IP, ARP, ICMP и IGMP. Межсетевой уровень аналогичен сетевому уровню в модели OSI. •Протоколы Internet сетевого уровня обеспечивают соединение между двумя компьютерами в сети. •Другими словами, этот уровень отвечает за маршрутизацию TCP/IP. Эти протоколы принимают запросы на отправку пакетов (содержащие адрес получателя) от транспортного уровня, преобразуют пакеты в дейтаграммы и отправляют их на уровень сетевого интерфейса для дальнейшей обработки. 24)Протокол сетевого уровня IPX, его характеристика и применение. Протокол сетевого уровня ipx Сетевой уровень модели OSI осуществляет логическую адресацию и маршрутизацию сообщений, т.е. обеспечивает передачу сообщений по нужному адресу. Это и есть главная задача протокола IPX. Маршрутизируемый протокол должен иметь возможность идентифицировать сеть, в которой расположен принимающий компьютер. Для идентификации сети (подсети) в IPX используется шестнадцатеричный номер сети. Типичный номер сети в IPX выглядит так: 805609а0. Этот номер присваивается сети администратором. Адрес IPX состоит из двух частей: номера сети и номера узла (рис. 8.1). Номер узла идентифицирует конкретное устройство на основе МАС-адреса сетевого адаптера. В сетях, использующих одновременно TCP/IP и IPX/SPX, номер сети часто получают из IP-адреса путем простого преобразования десятичного числа (IP-адреса) в шестнадцатеричное. Например, десятичный IP-адрес 214.12.1.42 преобразуется в шестнадцатеричный D6C12A. 25)Протокол сетевого уровня RIP, его характеристика и применение. RIP - это самый простой протокол маршрутизации. Протокол RIP является внутренним протоколом маршрутизации дистанционно-векторного типа, добавляющий в таблицу маршрутов только лучший путь к сети. В качестве метрики используется число хопов (число маршрутизаторов, через которое проходит пакет до достижения сети назначения). В протоколе RIP маршрутизаторы узнают о сетях назначения от соседних маршрутизаторов через процесс совместного использования. Маршрутизаторы, работающие по протоколу RIP, периодически транслируют настроенные сети со всех портов. Список маршрутизаторов обновит их таблицу маршрутизации на основе этой информации. Иногда RIP также известен как маршрутизация прослушки. Потому что в этом протоколе маршрутизации маршрутизаторы изучают информацию о маршрутизации от непосредственно подключенных соседей, а эти соседи учатся от других соседних маршрутизаторов. Протокол RIP будет совместно использовать настроенные маршруты в сети через широковещательные передачи. Эти широковещательные передачи называются обновлениями маршрутизации. Прослушивающие маршрутизаторы обновят свою таблицу маршрутизации на основе этих обновлений. 26)Протокол сетевого уровня NLSP, его характеристика и применение. NLSP - протокол маршрутизации состояния канала связи, разработанный компанией Novell для объединенных сетей IPX. Протокол NLSP основан на маршрутизирующем протоколе сетей TCP/IP, известном как OSPF. Используется в сети: IPX Протокол NLSP был разработан для усовершенствования межсетевых соединений. Там, где обычно серверы NetWare использовали протокол RIP (Routing Information Protocol) для обмена информацией о маршрутизации и протокол SAP (Services Advertising Protocol) для обмена информацией об услугах, NLSP обеспечивает маршрутизацию на базе учета состояния связи для обеспечения межсетевого взаимодействия средствами IPX. Достоинства NLSP 1. Низкая загруженность сети. 2. Распределение потока данных (Load Balancing). 3. Возможность создания больших распределенных сетей. 4. Возможность вручную назначать стоимость линий связи. 27)Протокол транспортного уровня UDP, его характеристика и применение. UDP – протокол, который обеспечивает высокую скорость отправки пакетов данных, но без гарантии их доставки. Протокол UDP незаменим для приложений, с помощью которых происходит передача мультимедийной информации, включая интернет-телевидение, интернет-телефонию и так далее. Некоторое количество данных все же может быть потеряно, но это будет сложно заметить на практике. Яркий пример – изменение качества видеоряда и звука в худшую сторону. Вот почему популярные специализированные программы заранее предлагают своим пользователям выбрать оптимальное разрешение. UDP, в свою очередь, является протоколом, обладающим высокой скоростью передачи данных. Все дело в том, что в его основу заложен минималистичный механизм, без которого не обходится ни одна передача данных. Естественно, для него характерен целый ряд недостатков. Поступление передаваемых данных происходит в хаотичном порядке – не факт, что первый пакет из общего списка не окажется последним. Гарантии доставки передаваемой информации нет, поэтому не исключено, что в ответ пользователь получит один пакет в виде двух копий. Возникновение подобной ситуации возможно в том случае, если один адрес для отправки сопровождается двумя разными маршрутами. 28)Протокол транспортного уровня TCP, его характеристика и применение. TCP-протокол – это виртуальный канал, сформированный между двумя или более узлами. Его работоспособность становится возможной, если заранее установить соединение – в противном случае передача информационных пакетов будет невозможной. С помощью протокола TCP реализуется надежная передача большого объема данных к разнообразным пользовательским устройствам. Чтобы обеспечить надежное соединение, протокол TCP предусматривает трехэтапный запуск сеанса связи. Клиент и сервер должны передавать значения ISN и порта. Еще одна отличительная особенность протокола TCP заключается в использовании контрольной суммы, с помощью которой система проверяет, правильно ли передана информация конечному пользователю. TCP – это протокол повышенной сложности, работа которого сопровождается большими тратами времени. Причиной этого является механизм синхронизации между узлами. При этом основное преимущество данного протокола заключается в гарантии доставки пакетов, благодаря чему эта функциональность не включается в структуру прикладного протокола. Кроме того, применение протокола TCP является гарантией надежности доставки. В случае некорректной отправки сообщения пользователь всегда получит соответствующее уведомление в виде окна с информацией о возникшей ошибке. |