Экзамен сети. Блок 1 1 вопрос. История развития ЭВМ
 Скачать 1.08 Mb.
|
Три основных класса IP-адресовIP-адрес имеет длину 4 байта и обычно записывается в виде четырех чисел, представляющих значения каждого байта в десятичной форме, и разделенных точками, например: 128.10.2.30 - традиционная десятичная форма представления адреса, 10000000 00001010 00000010 00011110 - двоичная форма представления этого же адреса. На рисунке 3.1 показана структура IP-адреса. Класс А
Класс В
Класс С
Класс D
Класс Е
Рис. 3.1. Структура IР-адреса Адрес состоит из двух логических частей - номера сети и номера узла в сети. Какая часть адреса относится к номеру сети, а какая к номеру узла, определяется значениями первых битов адреса:
В таблице приведены диапазоны номеров сетей, соответствующих каждому классу сетей.
Соглашения о специальных адресах: broadcast, multicast, loopbackВ протоколе IP существует несколько соглашений об особой интерпретации IP-адресов:
то он обозначает адрес того узла, который сгенерировал этот пакет;
то по умолчанию считается, что этот узел принадлежит той же самой сети, что и узел, который отправил пакет;
то пакет с таким адресом назначения должен рассылаться всем узлам, находящимся в той же сети, что и источник этого пакета. Такая рассылка называется ограниченным широковещательным сообщением (limited broadcast);
то пакет, имеющий такой адрес рассылается всем узлам сети с заданным номером. Такая рассылка называется широковещательным сообщением (broadcast);
Уже упоминавшаяся форма группового IP-адреса - multicast - означает, что данный пакет должен быть доставлен сразу нескольким узлам, которые образуют группу с номером, указанным в поле адреса. Узлы сами идентифицируют себя, то есть определяют, к какой из групп они относятся. Один и тот же узел может входить в несколько групп. Такие сообщения в отличие от широковещательных называются мультивещательными. Групповой адрес не делится на поля номера сети и узла и обрабатывается маршрутизатором особым образом. В протоколе IP нет понятия широковещательности в том смысле, в котором оно используется в протоколах канального уровня локальных сетей, когда данные должны быть доставлены абсолютно всем узлам. Как ограниченный широковещательный IP-адрес, так и широковещательный IP-адрес имеют пределы распространения в интерсети - они ограничены либо сетью, к которой принадлежит узел - источник пакета, либо сетью, номер которой указан в адресе назначения. Поэтому деление сети с помощью маршрутизаторов на части локализует широковещательный шторм пределами одной из составляющих общую сеть частей просто потому, что нет способа адресовать пакет одновременно всем узлам всех сетей составной сети. Назначение DNS-сервера; DNS (англ. Domain Name System — система доменных имён) — распределённая система (распределённая база данных) , способная по запросу, содержащему доменное имя хоста (компьютера или другого сетевого устройства) , сообщить IP адрес или (в зависимости от запроса) другую информацию. DNS работает в сетях TCP/IP. Как частный случай, DNS может хранить и обрабатывать и обратные запросы, определения имени хоста по его IP адресу: IP адрес по определённому правилу преобразуется в доменное имя, и посылается запрос на информацию типа "PTR". Как известно, каждый компьютер в сети Интернет имеет свой IP-адрес, не зная IP-адреса компьютера, невозможно отправить ему информацию или запрос. IP-адрес имеет вид 4-х байтового числа, разделенного точками (например, 162.234.12.112 или 78.31.54.220). Для простого человека запомнить большое количество IP-адресов не легко, поэтому в начале развития сети Интернет возникла необходимость в средстве, которое должно было бы облегчить жизнь пользователям Интернета. Таким средством стала ДНС - система доменных имен. ДНС - это средство, которое позволяет определить IP-адрес по доменному имени (резолвинг доменного имени) . Но даже многих серверов было бы мало для того, чтобы обработать огромное количество запросов, которое ежедневно генерируют все пользователи Интернета. Поэтому было создано иерархическую систему серверов. Каждая группа серверов в этой иерархии отвечает за определенную часть доменного имени. Например, в случае с доменным именем uahosting.com.ua сначала запрос идет к ДНС-серверу, который не знает ничего об этом домене (как правило, это ДНС-сервер вашего Интернет-провайдера) , но знает IP-адрес того сервера, который отвечает за зону ua. Потом запрос отсылается к этому ДНС-серверу, который отвечает за зону ua, но он может только ответить нам IP-адрес того сервера, который отвечает за зону com.ua, после запроса к нему мы получаем адрес того ДНС сервера, который отвечает за зону uahosting.com.ua, а уже от него мы можем узнать, какому адресу отвечает доменное имя uahosting.com.ua. При заказе доменного имени Вам необходимо указывать адрес нейм-серверов, которые, в свою очередь, включены в общую иерархию ДНС-серверов и будут сохранять информацию о IP-адресу того сервера, на котором будут размещаться файлы Вашего сайта. Адреса нэйм-серверов Вы можете узнать у Вашего хостинг-провайдера. Как правило, адреса нэйм-серверов начинаются буквами ns. Виды используемых каналов для передачи данных в сети; Для построения компьютерных сетей применяются линии связи, использующие различную физическую среду. В качестве физической среды в коммуникациях используются: металлы (в основном медь), сверхпрозрачное стекло (кварц) или пластик и эфир. Физическая среда передачи данных может представлять собой кабель "витая пара", коаксиальные кабель, волоконно-оптический кабель и окружающее пространство. Линии связи или линии передачи данных - это промежуточная аппаратура и физическая среда, по которой передаются информационные сигналы (данные). В одной линии связи можно образовать несколько каналов связи (виртуальных или логических каналов), например путем частотного или временного разделения каналов. Канал связи - это средство односторонней передачи данных. Если линия связи монопольно используется каналом связи, то в этом случае линию связи называют каналом связи. Канал передачи данных - это средства двухстороннего обмена данными, которые включают в себя линии связи и аппаратуру передачи (приема) данных. Каналы передачи данных связывают между собой источники информации и приемники информации. В зависимости от физической среды передачи данных линии связи можно разделить на: проводные линии связи без изолирующих и экранирующих оплеток; кабельные, где для передачи сигналов используются такие линии связи как кабели "витая пара", коаксиальные кабели или оптоволоконные кабели; беспроводные (радиоканалы наземной и спутниковой связи), использующие для передачи сигналов электромагнитные волны, которые распространяются по эфиру. Назначение WEB сервера; WEB-сервера - это сервера в сети Интернет, предоставляющие гипертекст, размеченный с помощью языка НТМL. Язык НТМL позволяет оформить текст в определенной цветовой гамме и нужными шрифтами, создать таблицы и списки, вставить в нужном месте графические, видеоизображения, звуковые файлы и ссылки (реализующие логические связи) на другие документы. Программа для просмотра и получения документов с WEB-сервера называется браузером. Обычно браузер получает информацию с WEB-сервера по НТТР-протоколу. Скорость передачи информации, которую показывают многие браузеры - это средняя скорость получения информации с учетом всех задержек (число всех полученных байт, деленное на затраченное на их получение время). Виды сетевых адресов, дайте их краткое описание; Сетевой адрес — уникальный числовой идентификатор устройства, работающего в компьютерной сети. В локальных сетях, не имеющих сложной иерархии, все партнёры доступны друг другу и достаточно сетевого адреса в виде одного числа (например, сеть PROFIBUS). В сетях, связанных в глобальную сеть Internet, возникает проблема идентификации неопределённого и постоянно растущего числа участников. При этом используются два вида адресов:
Альтернативой адресу являются идентификаторы устройств в форме символических имён, удобных для запоминания. Например, в пределах локальной сети — это сетевое имя компьютера, в глобальной сети — доменное имя. Специальные сетевые протоколы (DNS, WINS и т.п.) обеспечивают автоматическое определение соответствия между именами и адресами. В IP-сетях так же существуют понятия "общий сетевой адрес" (broadcasting address) и "адрес сети". Например в сети определяемой как 192.168.0.0/24 IP-адрес сети будет 192.168.0.0, а "общий сетевой адрес" - 192.168.0.255. Первый используется для ссылок на саму себя, последний - для отправки пакетов на все доступные узлы сети. Поэтому выделяемый диапазон IP-адресов для узлов этой сети (например для сервера с DHCP) будет 192.168.0.1 - 192.168.0.254. Понятие "сетевого идентификатора" так же важно для понимания. IP-адрес по версии IP4 хранится в 32-х битах. Запись 192.168.0.0/24 (CIDR) означает, что маска сети будет 255.255.255.0 - т.е. 24 бита являются "сетевым идентификатором", а остальные 8 выделяются под адрес конкретного узла (например, компьютера) этой сети. Т.о. в адресе конкретной машины 192.168.0.100, "сетевой идентификатор" равен "192.168.0", а адрес машины "100". Назначение концентратора Hub или концентратор - многопортовый повторитель сети с автосегментацией. Все порты концентратора равноправны. Получив сигнал от одной из подключенных к нему станций, концентратор транслирует его на все свои активные порты. При этом, если на каком-либо из портов обнаружена неисправность, то этот порт автоматически отключается (сегментируется), а после ее устранения снова делается активным. Обработка коллизий и текущий контроль за состоянием каналов связи обычно осуществляется самим концентратором. Концентраторы можно использовать как автономные устройства или соединять друг с другом, увеличивая тем самым размер сети и создавая более сложные топологии. Кроме того, возможно их соединение магистральным кабелем в шинную топологию. Автосегментация необходима для повышения надежности сети. Ведь Hub, заставляющий на практике применять звездообразную кабельную топологию, находится в рамках стандарта IEEE 802.3 и тем самым обязан обеспечивать соединение типа МОНОКАНАЛ. Назначение концентраторов - объединение отдельных рабочих мест в рабочую группу в составе локальной сети. Для рабочей группы характерны следующие признаки: определенная территориальная сосредоточенность; коллектив пользователей рабочей группы решает сходные задачи, использует однотипное программное обеспечение и общие информационные базы; в пределах рабочей группы существуют общие требования по обеспечению безопасности и надежности, происходит одинаковое воздействие внешних источников возмущений (климатических, электромагнитных и т.п.); совместно используются высокопроизводительные периферийные устройства; обычно содержат свои локальные сервера, нередко территориально расположенные на территории рабочей группы. Все концентраторы обладают следующими характерными эксплуатационными признаками:
Назначение коммутатора Коммутатор (switch), в принципе, выполняет те же функции, что и мост, но для обслуживания потока данных, поступающего на каждый порт, в устройство устанавливается отдельный специализированный процессор, который реализует алгоритм моста. Коммутатор используется как средство сегментации — уменьшения количества узлов в доменах коллизий. В предельном случае — микросегментации — к каждому порту коммутатора подключается только один узел. При этом коммутатор должен направить в нужный порт каждый приходящий кадр, что предъявляет высокие требования к производительности процессора коммутатора. Существуют два основных подхода к коммутации: с промежуточным сохранением кадров и коммутации «на лету». Технология с промежуточным хранением (store and forward) предполагает, что каждый кадр, пришедший в порт, целиком принимается в буферную память. Далее процессор анализирует его заголовок, адрес источника использует для построения своих таблиц, а по адресу назначения определяет порт, в который кадр должен быть передан. В случае многоадресной или широковещательной передачи это будет группа из всех остальных портов. Передача в порт производится по мере его освобождения согласно процедуре CSMA/CD. После успешной передачи (во все требуемые порты) кадр из памяти удаляется, освобождая место. Эта технология позволяет анализировать кадр (проверять CRC-код) и игнорировать ошибочные кадры. Недостатком такого подхода является значительная задержка передачи кадров, по крайней мере, на время приема кадра (для максимально длинного кадра при 10 Мбит/с — 1,22 мс). Коммутация «на лету» (on-the-fly) выполняется, по возможности, без промежуточного хранения кадра. Порт принимает кадр, одновременно анализируя его поле заголовка. Как только будут приняты биты адреса назначения — первые 6 байт после преамбулы, — коммутатор уже может пересылать кадр в порт или порты назначения, если они не заняты. В случае, если порт назначения занят, промежуточное хранение неизбежно. Коммутация «на лету» вносит минимальную задержку — при свободном порте назначения она составит (8 + 6) х 8 = 112 bt (битовых интервалов), для скорости 10 Мбит/с — 11,2 мкс. Однако проверка CRC не производится, и коммутатор распространяет все кадры, в том числе и короткие, отсеченные коллизиями (что является недостатком коммутации «на лету»).
Назначение маршрутизатора; | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
