Сети. Лекции (несколько раз прочитать, если есть время), а потом уже ищите ответы на эти вопросы!!!
 Скачать 7.43 Mb.
|
|
28. Перечислите основные характеристики технологий 100 GigabitEthernet, 10 GigabitEthernet. 28. Какие существуют спецификации Fast Ethernet? Какие физические среды они используют? В зависимости от среды определены 3 спецификации: 1) 100-Base-TX – 2 неэкранированные витые пары категории 5 или 2 экранированные пары типа 1 из четырех, находящихся в кабеле. Максимальная длина сегмента 100 м. Это наиболее распространненый стандарт. 2) 100-Base-T4 – 4 неэкранированные витые пары категории 3, 4, 5. Максимальная длина сегмента 100 м. 3) 100-Base-FX – многомодовый оптоволоконный кабель. Максимальная длина сегмента в сети на коммутаторах – 412 м при полудуплексе, до 2 км при лдуплексной передаче. В зависимости от используемых разъемов различают 100-Base-SC, -SM, -ST. Максимальная длина сегмента в сети на концентраторах – 210 м на витой паре, 272 м на оптоволокне. 29. По каким направлениям пошло развитие технологии Ethernet? Ethernet → Fast Ethernet → Gigabit Ethernet → 10 Gigabit Ethernet Ethernet → 100VG-AnyLAN → Gigabit VG → тупик Ethernet → Radio Ethernet → IEEE 802.16 WMAN (беспроводная городская сеть), 802.20 WWAN (беспроводная глобальная сеть). 15.Какие порты имеет компьютер для подключения других (внешних устройств)? COM, USB, LAN порт, PS/2, LPT порт. 19. Что такое передающая среда (среда передачи данных)? Какие виды сред Вы знаете? Физическая передающая среда - линии связи или пространство, в котором распространяются электрические сигналы, и аппаратура передачи данных. Различные виды кабеля: витая пара (UTP, STP), коаксиальный кабель (тонкий, толстый), оптоволоконный кабель; а также беспроводные системы – радиоволны и инфракрасное излучение. 19. Какова основная цель создания вычислительной сети? Использование ресурсов, т.е. разделение локальных ресурсов каждого компьютера между всеми пользователями сети. 19. Что такое клиент и сервер? Компьютер, содержащий предоставляемый разделяемый ресурс называется сервером или хостом данного ресурса, а потребители разделяемого ресурса – клиентами или рабочими станциями. 25. Назовите основное коммуникационное оборудование сетей? Сетевые адаптеры (NIC – Network Interface Card) – сетевое устройство, непосредственно взаимодействующее со средой передачи данных, которая прямо или через другие коммуникационные устройства связывает его с другими компьютерами. Повторители (repeater) – основная функция – повторение сигнала, поступившего на один из его портов. Концентратор (хаб – hub) – многопортовый повторитель (от 8 до 72 портов). Мост (bridge), а также его быстродействующий аналог – коммутатор: при поступлении информации на какой-либо из портов повторит этот кадр, но не на всех портах, как это сделает концентратор, а только на нужном порту, к которому подключен сегмент, содержащий компьютер-адресат. Маршрутизатор – средство логической структуризации – устраняет следующие недостатки: 1. мосты/коммутаторы не поддерживают резервные связи; 2.не защищают от широковещательных штормов; 3. в мостах/коммутаторах плохо решается задача управления трафиком; 4. имеют одноуровневую адресацию на основе MAC-адресов жестко связанных с сетевыми адаптерами; 5. трансляция протоколов поддерживается не всеми мостами/коммутаторами, поэтому поля кадров передаваемых данных должны совпадать в соединяемых сегментах; 6. низкая безопасность, т.к. кадры с неизвестным или неправильным адресом назначения мосты/коммутаторы передают на все направления. Шлюзы Какая физическая среда передачи данных используется в сети Radio Ethernet? Радиоканал Какой метод доступа используется в сети Radio Ethernet? Множественный доступ с проверкой несущей и предотвращением коллизий – CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance). Что такое коллизия в сети? В сети возможна ситуация, когда две или более станции одновременно будут передавать информацию по одному каналу. В этом случае один сигнал наложится на другой и исходную информацию нельзя будет восстановить. Таким образом, происходит коллизия (столкновение или конфликт). Какие устройства устанавливают для выхода в глобальную сеть? Маршрутизаторы Мосты используются для связи локальных сетей с глобальными. Какие устройства устанавливают между отделами предприятия (информация, чаще всего, передается внутри отдела)? Коммутаторы Какие устройства устанавливают для организации связей рабочих станций внутри небольшого отдела предприятия? Коммутаторы Что такое распределенная программа? Распределенная программа – это программа, которая состоит из нескольких взаимодействующих частей (в приведенном на рис. 4 примере – из двух), причем каждая часть, как правило, выполняется на отдельном компьютере сети. Что такое сетевое приложение? Следует подчеркнуть, что не всякое приложение, выполняемое в сети, является сетевым. Существует большое количество популярных приложений, которые не являются распределенными и целиком выполняются на одном компьютере сети. Тем не менее, и такие приложения могут использовать преимущества сети за счет встроенных в операционную систему сетевых служб. Значительная часть истории локальных сетей связана как раз с использованием таких нераспределенных приложений. Какие существуют типы неэкранированной витой пары? Их не существует Какие существуют типы экранированной витой пары? Кабель на основе экранированной витой пары (STP) бывает типов 1-9. Какие существуют категории неэкранированной витой пары? Неэкранированная витая пара (UTP) бывает 7 категорий (1-7). Какие существуют категории экранированной витой пары? Их не существует Что такое коммутатор третьего уровня? Какие существуют типы коммутаторов третьего уровня? Маршрутизаторы локальных сетей (или коммутаторы третьего поколения) используются для разделения крупных локальных сетей на подсети, имеют несколько высокоскоростных интерфейсов локальных сетей. Это наиболее высокопроизводительное устройство за счет того, что операции маршрутизации выполняются аппаратным обеспечением (БИС). Существует 2 типа коммутаторов третьего уровня: – классический подобно обычному коммутатору захватывает все кадры своими портами независимо от их МАС-адресов, а затем решает коммутировать кадр или маршрутизировать. Если кадр имеет МАС-адрес назначения, отличающийся от МАС-адреса порта коммутатора, то этот кадр коммутируется, то есть передается в нужном направлении в пределах сети. Если кадр направлен непосредственно МАС-адресу какого-либо порта маршрутизатора, то он маршрутизируется, то есть передается с выбором маршрута в другую подсеть. – коммутаторы, которые ускоряют процесс маршрутизации за счет выявления устойчивых потоков информации в сети. При этом несколько первых пакетов потока маршрутизируются, а остальные коммутируются в том же самом направлении. Что такое трансивер? Трансивер (в переводе “приемопередатчик”) – это часть сетевого адаптера, его оконечное устройство, выходящее на кабель. Он может быть встроенным или внешним. Трансивер может быть многоканальным (многопортовым). Функции: прием и передача данных с кабеля на кабель, электрическая развязка между кабелем и остальной частью сетевого адаптера, защита кабеля от некорректной работы адаптера (“контроль болтливости”). Что такое конвертор? Конвертор – устройство, согласующее разные среды передачи данных. На каком уровне модели OSI и чем отличаются технологии Ethernet и Fast Ethernet? Основные отличия Ethernet и Fast Ethernet сосредоточены на физическом уровне.  AUI – Attachment Unit Interface MII – Media Independent Interface PMA (Physical Medium Attachment) – подуровень физического присоединения обеспечивает формирование сигналов в соответствии с физическим кодированием (Ethernet – манчестерский код; Fast Ethernet – NRZI для оптоволокна, MLT-3 для двух витых пар). Подуровень кодирования выполняет логическое кодирование методами 4В/5В спецификации TX, FX; 8В/6Т спецификации Т4. PMD (Physical Medium Dependent) – подуровень зависимости от физической среды. Auto-negotiation – подуровень переговоров служит для автоматического выбора наиболее эффективного режима работы двух взаимодействующих коммутационных устройств. Подуровень автопереговоров используется только на витой паре в спецификациях TX и T4. Физический уровень состоит из трех подуровней: – уровень согласования – независимый от среды интерфейс MII – устройство физического уровня PHY (Physical layer device) состоит из четырех подуровней. PHY обеспечивает кодирование данных, поступающих от MAC-подуровня для передачи их по кабелю определенного типа; синхронизацию передаваемых данных, а также приемы декодирования их в узле назначения. Подуровень согласования согласовывает работу MAC и интерфейса MII. Интерфейс MII – интерфейс между MAC-подуровнем и подуровнем PHY. Он не зависит от среды передачи, аналогичен по назначению интерфейсу AUI за исключением того, что интерфейс AUI располагается между подуровнем физического кодирования сигнала (применяющего манчестерский код для любого кабеля) и подуровнем физического присоединения к среде, а интерфейс MII располагается между MAC-подуровнем и подуровнями кодирования сигнала, которых в стандарте Fast Ethernet три, в зависимости от среды передачи: FX, TX, T4. Если один вариант технологии Ethernet имеет более высокую скорость передачи данных, чем другой (например, Fast Ethernet и Ethernet), то какая из них поддерживает большую максимальную длину сети? Привести конкретные значения. чем меньше скорость тем больше длина Какие сетевые устройства могут осуществлять маршрутизацию? На каком уровне модели OSI это реализуется? Сетевые адаптеры (канальный уровень), маршрутизаторы (сетевой уровень). Какие сетевые устройства реализуют маршрутизацию от источника? Сетевые адаптеры. Путь – это последовательность сегментов, через которые пойдет информация. Какие сетевые устройства реализуют одношаговую маршрутизацию? Маршрутизаторы Какие сетевые устройства реализуют многошаговую маршрутизацию? Сетевые адаптеры. Путь – это последовательность сегментов, через которые пойдет информация. Какие сетевые устройства реализуют доступ (метод доступа) к среде передачи данных? На каком уровне модели OSI это реализуется? Сетевые адаптеры, мосты, коммутаторы. Это реализуется на канальном уровне. Как передает информацию коммутатор с неизвестным адресом? Коммутатор передаст информацию с неправильным или неизвестным адресом на все порты. Как передает маршрутизатор информацию с неправильным адресом? Маршрутизатор откажется от передачи информации с неправильным адресом. Что представляют собой физический и канальный уровни модели OSI для технологии Fast Ethernet? Функции уровней, подуровней. Протоколы.  MII – Media Independent Interface PMA (Physical Medium Attachment) – подуровень физического присоединения обеспечивает формирование сигналов в соответствии с физическим кодированием (Ethernet – манчестерский код; Fast Ethernet – NRZI для оптоволокна, MLT-3 для двух витых пар). Подуровень кодирования выполняет логическое кодирование методами 4В/5В спецификации TX, FX; 8В/6Т спецификации Т4. PMD (Physical Medium Dependent) – подуровень зависимости от физической среды. Auto-negotiation – подуровень переговоров служит для автоматического выбора наиболее эффективного режима работы двух взаимодействующих коммутационных устройств. Подуровень автопереговоров используется только на витой паре в спецификациях TX и T4. Физический уровень состоит из трех подуровней: – уровень согласования – независимый от среды интерфейс MII – устройство физического уровня PHY (Physical layer device) состоит из четырех подуровней. PHY обеспечивает кодирование данных, поступающих от MAC-подуровня для передачи их по кабелю определенного типа; синхронизацию передаваемых данных, а также приемы декодирования их в узле назначения. Подуровень согласования согласовывает работу MAC и интерфейса MII. Интерфейс MII – интерфейс между MAC-подуровнем и подуровнем PHY. Интерфейс MII располагается между MAC-подуровнем и подуровнями кодирования сигнала, которых в стандарте Fast Ethernet три, в зависимости от среды передачи: FX, TX, T4. Канальный уровень делится в локальных сетях на два подуровня: – логической передачи данных (Logical Link Control, LLC); – управления доступом к среде (Media Access Control, MAC). Уровень MAC обеспечивает корректное совместное использование общей среды, предоставляя ее в соответствии с определенным алгоритмом в распоряжение той или иной станции сети. После того как доступ к среде получен, ею может пользоваться более высокий уровень — уровень LLC. Уровень LLC отвечает за передачу кадров данных между узлами с различной степенью надежности, а также реализует функции интерфейса с прилегающим к нему сетевым уровнем. На уровне LLC существует несколько режимов работы, отличающихся наличием или отсутствием на этом уровне процедур восстановления кадров в случае их потери или искажения, то есть отличающихся качеством транспортных услуг этого уровня. Протоколы уровней MAC и LLC взаимно независимы — каждый протокол уровня MAC может применяться с любым протоколом уровня LLC, и наоборот. Методы доступа в ЛВС Что такое метод доступа? Метод доступа в ЛВС – способ «захвата» передающей среды, способ определения того, какая из рабочих станций сети может следующей использовать ресурсы сети (в том числе и передавать свою информацию). Суть метода множественного доступа с проверкой несущей и обнаружением столкновений – CSMA/CD? Все станции прослушивают передачи по каналу, определяя состояние канала, – проверка несущей. Начало передачи возможно лишь после обнаружения свободного состояния канала. Если опознается несущая частота, то станция откладывает передачу своего кадра до окончания чужой передачи, и только потом пытается вновь его передать. Станция контролирует свою передачу, при обнаружении столкновения (коллизии) передача прекращается и станция генерирует сигнал столкновения. Передача возобновляется через случайный промежуток времени (0 – 52,4 мс), длительность которого определяется по специальному алгоритму, если канал в этот момент окажется свободным. Несколько неудачных попыток передачи интерпретируются станцией как отказ сети. Суть метода множественного доступа с проверкой несущей и предотвращением столкновений – CSMA/CА? Перед передачей информации станция-источник передает специальный сигнал о предстоящей передаче. После прохождения этого сигнала никакая другая станция не имеет права начать передачу до окончания текущей передачи. Суть маркерного метода доступа Token Ring? Из тетради (технология Token Ring): За один прием маркера станция может передать только один кадр. В сети используется 8 уровней приоритетов передаваемых данных (0 – низший, 7 – высший). Каждая станция участвует в ретрансляции информации. Не все станции в кольце равны. Одна из станций обозначается как активный монитор (чаще РС с максимальным адресом). Активный монитор, если необходимо, порождает новые маркеры, генерирует диагностические кадры при определенных обстоятельствах и занимается очисткой мусора в сети, удаляет ошибочные или зациклившиеся кадры. Новый маркер выделяется при инициализации или утере маркера. Суть алгоритма раннего освобождения маркера? Суть метода доступа по требованию с приоритетами Demand Priority? Одной из разновидностей метода опроса является метод Demand Priority, опрос рабочих станций сети происходит с учетом приоритетов передаваемых ими данных. В первую очередь передаются данные с высоким приоритетом. Что такое локальный и разделяемый ресурс? Ресурс, доступный только с компьютера, на котором находится, называется локальным. Ресурс, доступный другим компьютерам сети, называется разделяемым, общим, сетевым или совместно используемым. Какие устройства необходимо применять для соединения (разъединения) различных отделов предприятия (информация передаётся чаще всего внутри каждого отдела)? Коммутаторы Какие устройства необходимо применять для соединения рабочих станций внутри отдела предприятия (количество станций небольшое)? Коммутаторы Какие устройства применяются в сети с петлями? Коммутаторы, поддерживающие алгоритм покрывающего дерева STA (Spanning Tree Algorithm). Маршрутизаторы. Что такое эмуляция терминала? Что она позволяет делать? Протокол telnet обеспечивает передачу потока байтов между процессами, а также между процессом и терминалом. Наиболее часто этот протокол используется для эмуляции терминала удаленной ЭВМ, т. е. он позволяет работать на удаленной ЭВМ через сеть, используя свою клавиатуру и монитор (терминал), как на своей собственной. На взаимодействующих системах устанавливается ПО telnet-сервера и telnet-клиента или запускается соответствующая служба. Почему технологии 10Gigabit Ethernet не применяются для подключения отдельных рабочих станций? 10 Гигабит в основном используется между сетевым оборудованием с высокой мощностью, и использование волоконной оптики очень типично. 10 Гигабит по меди доступны, но так как это дорого, потому что рынок меньше, и рынок будет нести цену. Почему технология 100Gigabit Ethernet не применяется для подключения отдельных рабочих станций? тоже самое Какие подуровни физ. уровня в Fast Ethernet существуют? Физический уровень состоит из трех подуровней: – уровень согласования – независимый от среды интерфейс MII – устройство физического уровня PHY (Physical layer device) состоит из четырех подуровней: подуровень кодирования, подуровень физического присоединения PMA, подуровень зависимости от физической среды PMD, подуровень переговоров Auto-negotiation. PHY обеспечивает кодирование данных, поступающих от MAC-подуровня для передачи их по кабелю определенного типа; синхронизацию передаваемых данных, а также приемы декодирования их в узле назначения. Подуровень согласования согласовывает работу MAC и интерфейса MII. Интерфейс MII – интерфейс между MAC-подуровнем и подуровнем PHY. Он не зависит от среды передачи, аналогичен по назначению интерфейсу AUI за исключением того, что интерфейс AUI располагается между подуровнем физического кодирования сигнала (применяющего манчестерский код для любого кабеля) и подуровнем физического присоединения к среде, а интерфейс MII располагается между MAC-подуровнем и подуровнями кодирования сигнала, которых в стандарте Fast Ethernet три, в зависимости от среды передачи: FX, TX, T4. Какие функции выполняет подуровень кодирования Fast Ethernet? Подуровень кодирования выполняет логическое кодирование методами 4В/5В спецификации ТХ, FX; 8В/6Т спецификации Т4. Это кодирование применяется для замены длинных последовательностей одинаковых нулевых бит, приводящих к постоянному потенциалу, вкраплением единиц избыточного кода. При этом в избыточном коде получается не более трех нулей подряд. Раскладка проводов UTP для соединения типа “хаб-хаб”. 8 – Коричневый 7 – Бело-коричневый 6 – Оранжевый 5 – Бело-синий 4 – Синий 3 – Бело-оранжевый 2 – Зелёный 1 – бело-зелёный Зелёный и оранжевый, бело-зеленый и бело-оранжевый меняются местами Кодирование 4В/5В и др. Логическое кодирование применяется для замены длинных последовательностей одинаковых нулевых бит, приводящих к постоянному потенциалу, вкраплением единиц избыточного кода. При этом в избыточном коде получается не более трех нулей подряд. При методе 4В/5В каждые 4 бита данных МАС-подуровня представляются 5 битами передаваемых данных. Из 32 возможных комбинаций 5-битовых порций для кодирования исходных данных нужно только 16, остальные используются для служебных целей. Передаются не более трех нулей подряд. По методу 8В/6Т 8бит MAC-уровня кодируются 6 троичными цифрами (имеют 3 состояния), каждая длительностью 40 нс. Группы из 6 троичных цифр передаются на одну из передающих пар независимо и последовательно. Метод 8В/10В – на 8 бит MAC-подуровня передается 10 бит по каналу связи. Fast Ethernet: 4B/5B, 8B/6T. Gigabit Ethernet: 8B/10B. FDDI: 4B/5B. Кодирование NRZI и др. Метод физического кодирования – манчестерский код (“1” от низкого потенциала к высокому, “0” от высокого к низкому потенциалу). Метод NRZI (Non Return to Zero Invert to ones) – метод без возврата к нулю с инвертированием для единицы. Если текущий бит имеет значение “1”, то текущий потенциал представляет собой инверсию потенциала предыдущего бита независимо от его значения. Если же текущий бит имеет значение “0”, то текущий потенциал повторяет предыдущий. Метод MLT-3 использует потенциальные сигналы двух полярностей для представления 5-битовых порций информации, полученных в результате логического кодирования методом 4В/5В. Ethernet: манчестерский код. Fast Ethernet: NRZI, MLT-3. Token Ring: манчестерский код. FDDI: NRZI, MLT-3. Какие 5 режимов работы, которые поддерживаются физическим уровнем Fast Ethernet? Существует 5 режимов работы устройств Fast Ethernet на витых парах: 10Base-T: 10Мбит/с по двум витым парам категории 3. 10Base-T full duplex: то же в полнодуплексном режиме. 100Base-TX: 100Мбит/с по двум витым парам категории 5 или типа 1. 100Base-TX full duplex: то же в режиме полного дуплекса. 100Base-T4: 100Мбит/с по 4 витым парам категории 3-5. Что такое автопереговорный процесс? Как он происходит? Автопереговорный процесс позволяет двум взаимодействующим портам автоматически выбрать наиболее эффективный режим работы. Переговорный процесс происходит при включении питания устройства, а также может быть инициирован модулем управления в любой момент времени. Эту функцию поддерживают только устройства Fast Ethernet. В автопереговорном процессе используются сигналы проверки целостности линии Link Test. Эти импульсы посылаются каждые 16 мс устройствами Ethernet. Устройства Fast Ethernet посылают пачки таких импульсов FLP (Fast Link Pulse burst), в которых содержится 8-битовое слово, кодирующее предлагаемый режим взаимодействия, начиная с самого приоритетного, поддерживаемого данным узлом. Ситуации: Оба устройства поддерживают автопереговорный режим работы Р1= Р2. Оба устройства поддерживают автопереговорный режим работы Р1> Р2. В качестве рабочего выбирается Р2, который и указывается в ответе. Устройство Fast Ethernet – устройство Ethernet. В этом случае на запрос FLP в ответ приходят только импульсы теста связности Link Test. Устанавливается режим 10 Мбит/с, на котором происходит взаимодействи Что необходимо обеспечить для правильности определения коллизий? (для Ethernet) Чтобы корректно обработать коллизию, все станции одновременно наблюдают за возникающими на кабеле сигналами. Если передаваемые и наблюдаемые сигналы отличаются, то фиксируется обнаружение коллизии (collision detection, CD). Для увеличения вероятности скорейшего обнаружения коллизии всеми станциями сети станция, которая обнаружила коллизию, прерывает передачу своего кадра (в произвольном месте, возможно, и не на границе байта) и усиливает ситуацию коллизии посылкой в сеть специальной последовательности из 32 бит, называемой jam-последовательностью. После этого обнаружившая коллизию передающая станция обязана прекратить передачу и сделать паузу в течение короткого случайного интервала времени. Затем она может снова предпринять попытку захвата среды и передачи кадра. Структура LAN  Структура WAN  ТА – терминальный адаптер CSU/DSU (Channel Service Unit / Data Service Unit) – устройства обслуживания каналов / данных. UNI – User to Network Interface – служит для подключения пользователя к сети. NNI – Network to Network Interface – служит для согласования различных сетей. Таким образом, глобальная сеть строится на основе выделенных пакетов связи (цифровые или аналоговые), которые соединяют коммутаторы пакетов между собой. Коммутаторы также называют центром коммутации пакетов. Абонент подключается либо выделенными линиями, либо коммутируемыми линиями. DCE представляет собой аппаратуру передачи данных по территориальным каналам, работает на физическом уровне. При использовании аналоговых каналов этим устройством является модем (у источника и у приемника). На цифровых каналах используется ТА либо устройства типа CSU/DSU. Схема удаленного доступа  На рисунке приведены основные схемы удаленного доступа, отличающиеся типом взаимодействующих систем: терминал – компьютер компьютер – компьютер компьютер – сеть RAS – сервер удаленного доступа, ТфОП – телефонная сеть общего пользования. сеть – сеть ROBO – Regional Office / Branch Office SOHO – Small Office / Home Office Класс ROBO соответствует подключению к центральной сети сетей средних размеров, то есть сетей региональных подразделений предприятия. Класс SOHO определяет удаленный доступ сетей небольших офисов и домашних сетей. В организации также устанавливается модемный пул. |