Принципы именования и адресации в компьютерных сетях

Одной из проблем, которую нужно учитывать при объединении трех и более компьютеров, является проблема их адресации. К адресу узла сети и схеме его назначения можно предъявить несколько требований.

Адрес должен уникально идентифицировать компьютер в сети любого масштаба.

Схема назначения адресов должна сводить к минимуму ручной труд администратора и вероятность дублирования адресов.

Адрес должен иметь иерархическую структуру, удобную для построения больших сетей. Эту проблему хорошо иллюстрируют международные почтовые адреса, которые позволяют почтовой службе, организующей доставку писем между странами, пользоваться только названием страны адресата и не учитывать название его города, а тем более улицы. В больших сетях, состоящих из многих тысяч узлов, отсутствие иерархии адреса может привести к большим издержкам — конечным узлам и коммуникационному оборудованию придется оперировать с таблицами адресов, состоящими из тысяч записей.

Адрес должен быть удобен для пользователей сети, а это значит, что он должен иметь символьное представление например, Servers или www.cisco.com.

Адрес должен иметь по возможности компактное представление, чтобы не перегружать память коммуникационной аппаратуры — сетевых адаптеров, маршрутизаторов и т. п

Аппаратные (hardware) адреса. Эти адреса предназначены для сети небольшого или среднего размера, поэтому они не имеют иерархической структуры. Типичным представителем адреса такого типа является адрес сетевого адаптера локальной сети. Такой адрес обычно используется только аппаратурой, поэтому его стараются сделать по возможности компактным и записывают в виде двоичного или шестнадцатеричного значения, например 0081005е24а8. При задании аппаратных адресов обычно не требуется выполнение ручной работы, так как они либо встраиваются в аппаратуру компанией-изготовителем, либо генерируются автоматически при каждом новом запуске оборудования, причем уникальность адреса в пределах сети обеспечивает оборудование.

Символьные адреса или имена. Эти адреса предназначены для запоминания людьми и поэтому обычно несут смысловую нагрузку. Символьные адреса легко использовать как в небольших, так и крупных сетях.

Числовые составные адреса. Символьные имена удобны для людей, но из-за переменного формата и потенциально большой длины их передача по сети не очень экономична. Поэтому во многих случаях для работы в больших сетях в качестве адресов узлов используют числовые составные адреса фиксированного и компактного форматов. Типичным представителями адресов этого типа являются IP- и IPX-адреса.

Проблема установления соответствия между адресами различных типов, которой занимается служба разрешения имен, может решаться как полностью централизованными, так и распределенными средствами. В случае централизованного подхода в сети выделяется один компьютер (сервер имен), в котором хранится таблица соответствия друг другу имен различных типов, например символьных имен и числовых номеров. Все остальные компьютеры обращаются к серверу имен, чтобы по символьному имени найти числовой номер компьютера, с которым необходимо обменяться данными.

При другом, распределенном подходе, каждый компьютер сам решает задачу установления соответствия между именами. Например, если пользователь указал для узла назначения числовой номер, то перед началом передачи данных компьютер-отправитель посылает всем компьютерам сети сообщение (такое сообщение называется широковещательным) с просьбой опознать это числовое имя. Все компьютеры, получив это сообщение, сравнивают заданный номер со своим собственным. Тот компьютер, у которого обнаружилось совпадение, посылает ответ, содержащий его аппаратный адрес, после чего становится возможным отправка сообщений по локальной сети.Распределенный подход хорош тем, что не предполагает выделения специального компьютера, который к тому же часто требует ручного задания таблицы соответствия имен. Недостатком распределенного подхода является необходимость широковещательных сообщений — такие сообщения перегружают сеть, так как они требуют обязательной обработки всеми узлами, а не только узлом назначения. Поэтому распределенный подход используется только в небольших локальных сетях. В крупных сетях распространение широковещательных сообщений по всем ее сегментам становится практически нереальным, поэтому для них характерен централизованный подход. Наиболее известной службой централизованного разрешения имен является служба Domain Name System (DNS) сети Internet.

6.Физическая и логическая структуризация сети.

Концентратор всегда изменяет физическую топологию сети, но при этом оставляет без изменения ее логическую топологию.

Напомним, что под физической топологией понимается конфигурация связей, образованных отдельными частями кабеля, а под логической — конфигурация информационных потоков между компьютерами сети. Во многих случаях физическая и логическая топологии сети совпадают. Например, сеть, представленная на рис. 1.16, а, имеет физическую топологию кольцо. Компьютеры этой сети получают доступ к кабелям кольца за счет передачи друг другу специального кадра — маркера, причем этот маркер также передается последовательно от компьютера к компьютеру в том же порядке, в котором компьютеры образуют физическое кольцо, то есть компьютер А передает маркер компьютеру В, компьютер В — компьютеру С и т. д.

Сеть, показанная на рис. 1.16, б, демонстрирует пример несовпадения физической и логической топологии. Физически компьютеры соединены по топологии общая шина. Доступ же к шине происходит не по алгоритму случайного доступа, применяемому в технологии Ethernet, а путем передачи маркера в кольцевом порядке: от компьютера А — компьютеру В, от компьютера В — компьютеру С и т. д. Здесь порядок передачи маркера уже не повторяет физические связи, а определяется логическим конфигурированием драйверов сетевых адаптеров. Ничто не мешает настроить сетевые адаптеры и их драйверы так, чтобы компьютеры образовали кольцо в другом порядке, например: В, А, С. При этом физическая структура сети никак не изменяется.

Физическая структуризация сети с помощью концентраторов полезна не только для увеличения расстояния между узлами сети, но и для повышения ее надежности. Например, если какой-либо компьютер сети Ethernet с физической общей шиной из-за сбоя начинает непрерывно передавать данные по общему кабелю, то вся сеть выходит из строя, и для решения этой проблемы остается только один выход — вручную отсоединить сетевой адаптер этого компьютера от кабеля. В сети Ethernet, построенной с использованием концентратора, эта проблема может быть решена автоматически — концентратор отключает свой порт, если обнаруживает, что присоединенный к нему узел слишком долго монопольно занимает сеть. Концентратор может блокировать некорректно работающий узел и в других случаях, выполняя роль некоторого управляющего узла.

Физическая структуризация сети полезна во многих отношениях, однако в ряде случаев, обычно относящихся к сетям большого и среднего размера, невозможно обойтись без логической структуризации сети. Наиболее важной проблемой, не решаемой путем физической структуризации, остается проблема перераспределения передаваемого трафика между различными физическими сегментами сети.

Логическая структуризация сети — это процесс разбиения сети на сегменты с локализованным трафиком. Распространение трафика, предназначенного для компьютеров некоторого сегмента сети, только в пределах этого сегмента, называется локализацией трафика.

Для логической структуризации сети используются такие коммуникационные устройства, как мосты, коммутаторы, маршрутизаторы и шлюзы.

Мост (bridge) делит разделяемую среду передачи сети на части (часто называемые логическими сегментами), передавая информацию из одного сегмента в другой только в том случае, если такая передача действительно необходима, то есть если адрес компьютера назначения принадлежит другой подсети. Тем самым мост изолирует трафик одной подсети от трафика другой, повышая общую производительность передачи данных в сети. Локализация трафика не только экономит пропускную способность, но и уменьшает возможность несанкционированного доступа к данным, так как кадры не выходят за пределы своего сегмента и их сложнее перехватить злоумышленнику.

Коммутатор (switch, switching hub) по принципу обработки кадров ничем не отличается от моста. Основное его отличие от моста состоит в том, что он является своего рода коммуникационным мультипроцессором, так как каждый его порт оснащен специализированным процессором, который обрабатывает кадры по алгоритму моста независимо от процессоров других портов. За счет этого общая производительность коммутатора обычно намного выше производительности традиционного моста, имеющего один процессорный блок. Можно сказать, что коммутаторы — это мосты нового поколения, которые обрабатывают кадры в параллельном режиме.

Крупные сети практически никогда не строятся без логической структуризации. Для отдельных сегментов и подсетей характерны типовые однородные топологии базовых технологий, и для их объединения всегда используется оборудование, обеспечивающее локализацию трафика, — мосты, коммутаторы, маршрутизаторы и шлюзы.

7.Многоуровневый подход к стандартизации в компьютерных сетях. Понятия «протокол», «интерфейс», «стек протоколов». Характеристика стандартных стеков коммуникационных протоколов.

Модель взаимодействия открытых систем и проблемы стандартизации

Универсальный тезис о пользе стандартизации, справедливый для всех отраслей, в компьютерных сетях приобретает особое значение. Суть сети — это соединение разного оборудования, а значит, проблема совместимости является одной из наиболее острых. Без принятия всеми производителями общепринятых правил построения оборудования прогресс в деле "строительства" сетей был бы невозможен. Поэтому все развитие компьютерной отрасли в конечном счете отражено в стандартах — любая новая технология только тогда приобретает "законный" статус, когда ее содержание закрепляется в соответствующем стандарте.

В компьютерных сетях идеологической основой стандартизации является многоуровневый подход к разработке средств сетевого взаимодействия. Именно на основе этого подхода была разработана стандартная семиуровневая модель взаимодействия открытых систем, ставшая своего рода универсальным языком сетевых специалистов.

Организация взаимодействия между устройствами в сети является сложной задачей. Как известно, для решения сложных задач используется универсальный прием — декомпозиция, то есть разбиение одной сложной задачи на несколько более простых задач-модулей. Процедура декомпозиции включает в себя четкое определение функций каждого модуля, решающего отдельную задачу, и интерфейсов между ними. В результате достигается логическое упрощение задачи, а, кроме того, появляется возможность модификации отдельных модулей без изменения остальной части системы.

При декомпозиции часто используют многоуровневый подход. Он заключается в следующем. Все множество модулей разбивают на уровни. Уровни образуют иерархию, то есть имеются вышележащие и нижележащие уровни. Множество модулей, составляющих каждый уровень, сформировано таким образом, что для выполнения своих задач они обращаются с запросами только к модулям непосредственно примыкающего нижележащего уровня. С другой стороны, результаты работы всех модулей, принадлежащих некоторому уровню, могут быть переданы только модулям соседнего вышележащего уровня. Такая иерархическая декомпозиция задачи предполагает четкое определение функции каждого уровня и интерфейсов между уровнями. Интерфейс определяет набор функций, которые нижележащий уровень предоставляет вышележащему. В результате иерархической декомпозиции достигается относительная независимость уровней, а значит, и возможность их легкой замены.

Многоуровневое представление средств сетевого взаимодействия имеет свою специфику, связанную с тем, что в процессе обмена сообщениями участвуют две машины, то есть в данном случае необходимо организовать согласованную работу Двух "иерархий". При передаче сообщений оба участника сетевого обмена должны принять множество соглашений. Например, они должны согласовать уровни и форму электрических сигналов, способ определения длины сообщений, договориться о методах контроля достоверности и т.п. Другими словами, соглашения должны быть приняты для всех уровней, начиная от самого низкого — уровня передачи битов — до самого высокого, реализующего сервис для пользователей сети.

На рис. 23 показана модель взаимодействия двух узлов. С каждой стороны средства взаимодействия представлены четырьмя уровнями. Процедура взаимодействия этих двух узлов может быть описана в виде набора правил взаимодействия каждой пары соответствующих уровней обеих участвующих сторон. Нормализованные правила, определяющие последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты, лежащие на одном уровне, но в разных узлах, называются протоколом.

Рис. 23. Взаимодействие двух узлов

Модули, реализующие протоколы соседних уровней и находящиеся в одном узле, также взаимодействуют друг с другом в соответствии с четко определенными правилами и с помощью стандартизованных форматов сообщений. Эти правила принято называть интерфейсом. Интерфейс определяет набор сервисов, предоставляемый данным уровнем соседнему уровню. В сущности, протокол и интерфейс выражают одно и то же понятие, но традиционно в сетях за ними закреплены разные области действия: протоколы определяют правила взаимодействия модулей одного уровня в разных узлах, а интерфейсы — модулей соседних уровней в одном узле.

Средства каждого уровня должны отрабатывать, во-первых, свой собственный протокол, а во-вторых, интерфейсы с соседними уровнями.

Иерархически организованный набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия узлов в сети, называется стеком коммуникационных протоколов.

Коммуникационные протоколы могут быть реализованы как программно, так и аппаратно. Протоколы нижних уровней часто реализуются комбинацией программных и аппаратных средств, а протоколы верхних уровней — как правило, чисто программными средствами.

Понятно, что один и тот же алгоритм может быть запрограммирован с разной степенью эффективности. Точно так же и протокол может иметь несколько программных реализаций. Именно поэтому при сравнении протоколов следует учитывать не только логику их работы, но и качество программных решений. Более того, на эффективность взаимодействия устройств в сети влияет качество всей совокупности протоколов, составляющих стек, в частности, насколько рационально распределены функции между протоколами разных уровней и насколько хорошо определены интерфейсы между ними.

Протоколы реализуются не только компьютерами, но и другими сетевыми устройствами — концентраторами, мостами, коммутаторами, маршрутизаторами и т.д. В общем случае связь компьютеров в сети осуществляется не напрямую, а через различные коммуникационные устройства. В зависимости от типа устройства в нем должны быть встроенные средства, реализующие тот или иной набор протоколов.

Дата добавления: 2016-03-28 ; просмотров: 1246 | Нарушение авторских прав

С1

Запишите, пожалуйста тему лекции «Информационно-поисковые системы в сфере физичної культури і спорту». Эта тема касается основ компьютерных сетей.

С2

Компьютерная сеть — это способ электронного взаимодействия двух или больше компьютеров.

С3

Компьютерная сеть – это соединение компьютеров для совместного использовании информации и обмена ресурсами.

С4

Для создания компьютерной сети необходимо несколько компьютеров, провод и сервер. Компонентами компьютерной сети являются:

o сетевые адаптеры

2. Коммуникационные каналы

3. Сетевая операционная система

o Windows for Workgroups

С5

Таблица сетевых терминов
Рабочая станция (Workstation)	Компьютер, использующий сетевые ресурсы.
Сервер (Server)	Компьютер, предоставляющий свои ресурсы другим пользователям сети.
Сервер/рабочая станция (Peer)	Компьютер, используемый одновременно в качестве сервера и рабочей станции.
Сетевая операционная система (Network Operating System)	Набор программ и драйверов, обеспечивающих совместное использование ресурсов в сети и управление доступом к ним (сетевая ОС).
Ресурс (Resource)	Периферийное устройство, файл, каталог, информация, сайт, все, что можно использовать в сети.

С7

Основные характеристики современных компьютерных сетей:

К основным характеристикам производительности сети относятся: время реакции (время между возникновением запроса к сетевому сервису и получением ответа на него); пропускная способность (объем данных, переданных сетью в единицу времени), и задержка передачи, которая равна интервалу между моментом поступления пакета на вход какого-либо сетевого устройства и моментом его появления на выходе этого устройства.

Для оценки надежности сетей используются различные характеристики, в том числе: коэффициент готовности, означающий долю времени, в течение которого система может быть использована; безопасность, то есть способность системы защитить данные от несанкционированного доступа; отказоустойчивость — способность системы работать в условиях отказа некоторых ее элементов.

Расширяемость означает возможность сравнительно легкого добавления отдельных элементов сети (пользователей, компьютеров, приложений, сервисов), наращивания длины сегментов сети и замены существующей аппаратуры более мощной.

Масштабируемость означает, что сеть позволяет наращивать количество узлов и протяженность связей в очень широких пределах, при этом производительность сети не ухудшается.

Прозрачность — свойство сети скрывать от пользователя детали своего внутреннего устройства, упрощая тем самым его работу в сети.

Управляемость сети подразумевает возможность централизованно контролировать состояние основных элементов сети, выявлять и разрешать проблемы, возникающие при работе сети, выполнять анализ производительности и планировать развитие сети.

Совместимость означает, что сеть способна включать в себя самое разнообразное программное и аппаратное обеспечение.

С8

Топология – конфигурация физических связей между узлами сети.

С9

Локальные сети строятся на основе трех базовых топологий:

С10

В топологии общая шина используется один кабель, к которому подключены все компьютеры сети. В каждый момент времени вести передачу может только один компьютер. Данные передаются всем компьютерам сети; однако информацию принимает только тот компьютер, чей адрес соответствует адресу получателя.

Шина — пассивная топология. Это значит, что компьютеры только «слушают» передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому, если какой- либо компьютер выйдет из строя, это не скажется на работе сети.

Чтобы предотвратить отражение электрических сигналов, на каждом конце кабеля устанавливают терминаторы (terminators), поглощающие эти сигналы. При разрыве кабеля, отсоединении одного из его концов, отсутствии терминатора вся сеть выходит из строя («падает»).

С11

Посмотрите примеры топологии шина

С12

С13

При топологии «звезда» все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному компоненту — концентратору. Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем остальным.

С14

Недостатки: увеличивается расход кабеля, более высокая стоимость сети, количество подключаемых модулей ограничено количеством портов концентратора, если центральный компонент выйдет из строя, остановится вся сеть, если же выйдет из строя один компьютер, то сеть будет работать.

С15

Примеры соединения компьютеров по звезде.

С16

С17

На этом слайде мы видим схемы шины и кольца

С18

При топологии «кольцо» компьютеры подключаются к кабелю, замкнутому в кольцо. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер.

С19

В отличие от пассивной топологии «шина», здесь каждый компьютер выступает в роли повторителя, усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру. Поэтому, если выйдет из строя один компьютер, прекращает функционировать вся сеть. Оборудование для сетей с топологией кольцо более дорогостоящее.

С20

К преимуществам можно отнести: устойчивость сети к перегрузкам и возможность охвата большой территории. Кроме того, количество пользователей не оказывает большого влияния на производительность сети.

С21

С22

С23

Наиболее популярной сетью является Интернет – это глобальная всемирная сеть

С24, С25

В настоящее время Интернет объединяет сотни миллионов серверов, на которых размещены миллиарды различных сайтов и отдельных файлов, содержащих различного рода информацию. Это гигантское хранилище информации.

С26

Существуют различные приемы поиска информации в Интернет.

Поиск по известному адресу. Необходимые адреса берутся из справочников. Зная адрес, достаточно ввести его в адресную строку Браузера: www.google.ru.

С27

Конструирование адреса пользователем. К ключевому слову необходимо добавить домен тематический или географический.

www.cnn.com (всемирные новости CNN),

www.sony.com (фирма SONY),

www.mtv.com (музыкальные новости MTV).

С28

Для поиска информации в Интернет разработаны специальные информационно-поисковые системы: www.aport.ru www.yahoo.com www.rambler.ru www.yandex.ru www.altavista.com www.google.com

С29

По способу организации информации информационно-поисковые системы делятся на два вида: классификационные (рубрикаторы) и словарные.

Рубрикаторы (классификаторы) — поисковые системы, в которых используется иерархическая (древовидная) организация информации. При поиске информации пользователь просматривает тематические рубрики, постепенно сужая поле поиска (например, если необходимо найти значение какого-то слова, то сначала в классификаторе нужно найти словарь, а затем уже в нем найти нужное слово).

Словарные поисковые системы — это мощные автоматические программно-аппаратные комплексы. С их помощью просматривается (сканируется) информация в Интернет. В специальные справочники-индексы заносятся данные о местонахождении той или иной информации. В ответ на запрос осуществляется поиск в соответствии со строкой запроса. В результате пользователю предлагаются те адреса (URL), на которых в момент сканирования найдены искомые слово или группа слов. Выбрав любой из предложенных адресов-ссылок, можно перейти к найденному документу. Большинство современных поисковых систем являются смешанными.

С30

На слайдах в таблице представлен список поисковых серверов и каталогов.

С31, С32

Список поисковых серверов и каталогов

Адрес	Описание
www.excite.com	Поисковый сервер с обзорами узлов и путеводителями
www.alta-vista.com	Поисковый сервер, имеются возможности расширенного поиска
www.hotbot.com	Поисковый сервер
www.poland.net www.israil.net	Региональные поисковые серверы Польши, Израиля
www.ifoseek.com	Поисковый сервер (простой в использовании)
www.ipl.org	Internet Publik library, публичная библиотека, функционирующая в рамках проекта "Всемирная деревня"
www.wisewire.com	WiseWire — организация поиска с применением искусственного интеллекта
www.webcrawler.com	WebCrawler — поисковый сервер, прост в обращении
www.yahoo.com	КаталогWeb и интерфейс для обращения к полнотекстовому поиску на сервере AltaVista
www.aport.ru	Апорт — русскоязычный поисковый сервер
www.yandex.ru	Яндекс — русскоязычный поисковый сервер
www.rambler.ru	Рамблер — русскоязычный поисковый сервер
Справочные ресурсы Интернет
www.yellow.com	Желтые страницы Интернет
monk. newmail.ru	Поисковые системы различного профиля
www.top200.ru	200 лучшихWeb-сайтов
www.allru.net	Каталог русских ресурсов Интернет
www.ru	Каталог русских ресурсов Интернет
www.allru.net/z09. htm	Образовательные ресурсы
www.students.ru	Сервер российского студенчества
www.cdo.ru/index_new. asp	Центр дистанционного обучения
www.open. ac. uk	Открытый университет Великобритании
www.ntu.edu	Национальный университет США
www.translate.ru	Электронный переводчик текстов
www.pomorsu.ru/guide. library.html	Список ссылок на сетевые библиотеки
www.elibrary.ru	Научная электронная библиотека
www.citforum.ru	Электронная библиотека
www.infamed.com/psy	Психологические тесты
www.pokoleniye.ru	Web-сайт Федерации Интернет образования
www.metod. narod.ru	Образовательные ресурсы
www.spb. osi.ru/ic/distant	Дистанционное обучение в Интернет
www.examen.ru	Экзамены и тесты
www.kbsu.ru/

book/

Учебник информатики Mega. km.ru Энциклопедии и словари

С33

Принципы именования и адресации в компьютерных сетях

Одной из проблем, которую нужно учитывать при объединении трех и более компьютеров, является проблема их адресации. К адресу узла сети и схеме его назначения можно предъявить несколько требований.

Адрес должен уникально идентифицировать компьютер в сети любого масштаба.

Схема назначения адресов должна сводить к минимуму ручной труд администратора и вероятность дублирования адресов.

Адрес должен иметь иерархическую структуру, удобную для построения больших сетей. Эту проблему хорошо иллюстрируют международные почтовые адреса, которые позволяют почтовой службе, организующей доставку писем между странами, пользоваться только названием страны адресата и не учитывать название его города, а тем более улицы.

Адрес должен быть удобен для пользователей сети, а это значит, что он должен иметь символьное представление например, Servers или www.cisco.com.

Адрес должен иметь по возможности компактное представление, чтобы не перегружать память коммуникационной аппаратуры — сетевых адаптеров, маршрутизаторов и т. П.

С34

Существует три вида адресов:

С35

Аппаратные адреса. Эти адреса предназначены для сети небольшого или среднего размера, поэтому они не имеют иерархической структуры. Типичным представителем адреса такого типа является адрес сетевого адаптера локальной сети. Такой адрес обычно используется только аппаратурой, поэтому его стараются сделать по возможности компактным и записывают в виде двоичного или шестнадцатеричного значения, например 0081005е24а8. При задании аппаратных адресов обычно не требуется выполнение ручной работы, так как они либо встраиваются в аппаратуру компанией-изготовителем, либо генерируются автоматически при каждом новом запуске оборудования, причем уникальность адреса в пределах сети обеспечивает оборудование.

С36

Символьные адреса или имена. Эти адреса предназначены для запоминания людьми и поэтому обычно несут смысловую нагрузку. Символьные адреса легко использовать как в небольших, так и крупных сетях.

С37

Числовые составные адреса. Символьные имена удобны для людей, но из-за переменного формата и потенциально большой длины их передача по сети не очень экономична. Поэтому во многих случаях для работы в больших сетях в качестве адресов узлов используют числовые составные адреса фиксированного и компактного форматов. Типичным представителями адресов этого типа являются IP- и IPX-адреса.

Автор: Пользователь скрыл имя, 01 Января 2012 в 18:51, курс лекций

Краткое описание

Компьтерные сети Компьтерные сети Компьтерные сети

Оглавление

1. Основные программные и аппаратные компоненты сети. Понятия «клиент», «сервер», «сетевая служба».
2. Логическая архитектура компьютерной сети.
3. Локальные и глобальные сети.
4. Сети операторов связи и корпоративные сети.
5. Основные характеристики современных компьютерных сетей.
6. Понятие «топология». Физическая и логическая топология. Базовые топологии.
7. Принципы именования и адресации в компьютерных сетях.
8. Многоуровневый подход к стандартизации в компьютерных сетях. Понятия «протокол», «интерфейс», «стек протоколов».
9. Эталонная модель взаимодействия открытых систем.
10. Коммуникационное оборудование. Физическая и логическая структуризация сети.
11. Типы кабелей.
12. Методы коммутации.
13. Технологии мультиплексирования.
14. Общая характеристика протоколов и стандартов локальных сетей. Модель IEEE 802.х.
15. Классификация методов доступа. Метод доступа CSMA/CD.
16. Технология Ethernet и ее развитие.
17. Технология Token Ring. Маркерный метод доступа.
18. Технология FDDI.
19. Функции, классификация, параметры настройки и совместимость сетевых адаптеров.
20. Мосты и коммутаторы локальных сетей.
21. Архитектура стека TCP /IP.
22. Адресная схема стека TCP/IP. Порядок назначения IP-адресов.
23. Классы IP-адресов.
24. Специальные IP-адреса.
25. Отображение IP-адресов на локальные адреса.
26. Организация доменов и доменных имен.
27. Понятие маршрутизации. Таблицы маршрутизации.
28. Транспортные протоколы стека TCP/IP.
29. Развитие стека TCP/IP. Протокол IPv6.
30. Глобальные компьютерные сети: архитектура, функции, типы.

Файлы: 1 файл

Компьютерные сети.doc

Услуги телефонных сетей:

1. соединение 2-ух абонентов;
2. голосовая почта;
3. доступ к справочным службам.

Услуги компьютерных сетей:

1. доступ к Internet;
2. электронная почта;
3. объединение Lan;
4. виртуальные частные сети;
5. Информационные протоколы.

По степени покрытия территории:

1. локальные;
2. региональные;
3. национальные;
4. транснациональные.

Для компьютерных сетей основное назначение- подготовка работы конкретного предприятия.

В зависимости от материалов производства подразделения, в пределах которых функционирует, сеть различают:

1) сети разделов или рабочей группы;

2) сети зданий и корпусов;

3) сети масштаба предприятия.

Корпоративная сеть предназначена для поддержания работы конкретного предпрития, владеющего данной сетью.

В зависимости от масштаба производственного подразделения, в кот. Установлена сеть и класса решаемых задач разделяют:

Сети отделов — это сети, которые используются сравнительно небольшой группой сотрудников, работающих в одном отделе предприятия. Главной целью сети отдела является разделение локальных ресурсов, таких как приложения, данные, лазерные принтеры и модемы. Сети отделов обычно не разделяются на подсети. Для такой сети характерен один или, максимум, два типа операционных систем.

Сети кампусов получили свое название от английского слова campus — студенческий городок. Сейчас это название используют для обозначения сетей любых предприятий и организаций. Сети этого типа объединяют множество сетей различных отделов одного предприятия в пределах отдельного здания или в пределах одной территории, покрывающей площадь в несколько квадратных километров.

Корпоративные сети – это сети масштаба предприятия, которые могут покрывать город, регион или даже континент. Особенности: — Масштабность — число пользователей и компьютеров может измеряться тысячами, а число серверов – сотнями. — Высокая степень гетерогенности — используются различные типы компьютеров, операционных систем и множество различных приложений.

Основные требования, предъявляемые к КС:

• Производительность;
• Надёжность (для её оценки используется 2 характеристики: безопасность(защита данных от несанкционирован доступа) и отказоустойчивость(способность системы преодолевать отказ отдельных элементов так, чтобы это не сказывалось на общей работе системы));
• Масштабируемость (означает что сеть позволяет наращивать кол-во узлов и протяжённость связей в очень широких пределах без потери производительности);
• Управляемость (возможность централизованно контролировать состояние основных элементов сети; выявлять и решать возникающие проблемы);
• Совместимость (означает способность сети включать в себя разнообразие аппаратных и программных обеспечений, различные ОС, коммуникационные протоколы);
• Расширяемость (возможность сравнительно лёгкого добавления отдельных элементов сети, наращивание длины сегментов сети и замена существующей аппаратуры более мощной);
• Прозрачность (свойство сети скрывать от пользователя детали своего внешнего устройства и функционирования (м/б доступной на уровне пользователя или на уровне ПО));

Производительность и надёжность составляют Quality of Service. Существует 2 подхода к обеспечению QoS:

1. сети с гарантией качества обслуживания (сеть гарант полным соблюдением некоторых числовых величин качества обслуживания). Frame Relay, ATM обеспечивает: заданный уровень пропускной способности сети; Уровень ошибок; Уровень потерь.
2. сети с наименьшим старанием besteffort.

Основные числовые характеристики производительности это:

• время реакции (это интервал времени между возникновением запросов пользователя в сетевой службе и получением ответа на него);
• пропускная способность (объем данных, переданных сетью в единицу времени; измеряется в битах в сек или в пакетах в сек; различают: мгновенную, максимальную, среднюю );
• задержка передачи(интервал времени между моментом поступления данных на вход системы и моментом их появления на выходе).

Топология – конфигурация физических связей между узлами сети. Характеристики сети зависят от типа устанавливаемой топологии. В частности, выбор той или иной топологии влияет:

• на состав необходимого сетевого оборудования;
• возможности сетевого оборудования;
• возможности расширения сети;
• способ управления сетью.

Под термином «топология КС» может подразумеваться физическая топология (конфигурация физических связей) или логическая топология – маршруты передачи сигналов между узлами сети. Физическая и логическая топологии КС могут совпадать или различаться. (Например, сеть Ethernet на коаксиальном кабеле– физическая и логическая топология “общая шина”, сеть Token Ring – физическая топология “звезда”, логическая топология – “кольцо”.)

Локальные сети строятся на основе трех базовых топологий, известных как: общая шина (bus); звезда(star); кольцо (ring) .

В топологии общая шина используется один кабель, к которому подключены все компьютеры сети. Данная топология является наиболее простой и дешевой реализацией сети, с экономным расходом кабеля. К такой сети легко подключать новые узлы.

В каждый момент времени вести передачу может только один компьютер. Данные передаются всем компьютерам сети; однако информацию принимает только тот компьютер, чей адрес соответствует адресу получателя.

Поэтому производительность сети зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем больше компьютеров, тем медленнее сеть.

Шина — пассивная топология. Это значит, что компьютеры только «слушают» передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому, если какой- либо компьютер выйдет из строя, это не скажется на работе сети.

Чтобы предотвратить отражение электрических сигналов, на каждом конце кабеля устанавливают терминаторы (terminators), поглощающие эти сигналы. При разрыве кабеля, отсоединении одного из его концов, отсутствии терминатора вся сеть выходит из строя («падает»). Т.к. не работает вся сеть, администратору трудно найти и локализовать неисправность. Кроме того, в топологии общая шина существует ограничение на размеры сети (из-за затухания сигнала в кабеле).

При топологии «звезда» все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному компоненту — концентратору (hub). Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем остальным.

В сетях с топологией «звезда» подключение компьютеров к сети и управление сетью выполняется централизованно. Но есть и недостатки: так как все компьютеры подключены к центральной точке, для больших сетей значительно увеличивается расход кабеля, более высокая стоимость сети (плюс hub), количество подключаемых модулей ограничено количеством портов концентратора. К тому же, если центральный компонент выйдет из строя, остановится вся сеть. Если же выйдет из строя только один компьютер (или кабель, соединяющий его с концентратором), то лишь этот компьютер не сможет передавать или принимать данные по сети. На остальные компьютеры в сети этот сбой не повлияет.

При топологии «кольцо» компьютеры подключаются к кабелю, замкнутому в кольцо. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер. В отличие от пассивной топологии «шина», здесь каждый компьютер выступает в роли повторителя, усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру. Поэтому, если выйдет из строя один компьютер, прекращает функционировать вся сеть. Следовательно, трудно локализовать проблемы, а изменение конфигурации требует остановки всей сети. Оборудование для сетей с топологией кольцо более дорогостоящее.

К преимуществам можно отнести: устойчивость сети к перегрузкам (нет коллизий, отсутствует центральный узел) и возможность охвата большой территории. Кроме того, количество пользователей не оказывает большого влияния на производительность сети. Сегодня при компоновке сети чаще используются комбинированные топологии, которые сочетают отдельные свойства шины, звезды и кольца

К адресу узла сети и схеме его назначения можно предъявить несколько требований:

• Адрес должен уникально идентифицировать компьютер в сети любого масштаба.
• Схема назначения адресов должна сводить к минимуму ручной труд администратора и вероятность дублирования адресов.
• Адрес должен иметь иерархическую структуру, удобную для построения больших сетей. В крупных сетях отсутствие иерархии адреса может привести к большим издержкам — конечным узлам и коммуникац. оборудованию придется оперировать с таблицами адресов, состоящими из тысяч записей.
• Адрес должен быть удобен для пользователей сети, т.е. должен иметь символьное представление.
• Адрес должен иметь по возможности компактное представление, чтобы не перегружать память коммуникационной аппаратуры — сетевых адаптеров, маршрутизаторов и т. п.

Перечисленные требования трудно совместить в рамках какой-либо одной схемы адресации, поэтому на практике обычно используется сразу несколько схем, так что компьютер одновременно имеет несколько адресов. Каждый адрес используется в той ситуации, когда соответствующий вид адресации наиболее удобен. Наибольшее распространение получили три схемы адресации узлов.

· Аппаратные (hardware) адреса (локальные, физические, MAC-адреса). Эти адреса предназначены для сети небольшого или среднего размера, они не имеют иерархической структуры. Типичным представителем адреса такого типа является адрес сетевого адаптера локальной сети. Такой адрес обычно используется только аппаратурой, его записывают в виде двоичного или шестнадцатеричного значения, например 0081005е24а8, в ПЗУ платы сетевого адаптера. При замене аппаратуры, например, сетевого адаптера, изменяется и аппаратный адрес. Стандарты на аппаратные адреса были разработаны IEEE, для всех технологий ЛВС длина аппаратного адреса 6 байт.

· Символьные адреса или имена. Эти адреса предназначены для запоминания людьми и поэтому обычно несут смысловую нагрузку. Символьные адреса легко использовать как в небольших, так и крупных сетях. Для работы в больших сетях символьное имя может иметь сложную иерархическую структуру, например доменные имена в Internet: ftp-archl.ucl.ac.uk.

· Числовые составные адреса. Во многих случаях для работы в больших сетях в качестве адресов узлов используют числовые составные адреса. Типичным представителями адресов этого типа являются IP- и IPX-адреса. В них поддерживается двухуровневая иерархия, адрес делится на старшую часть — номер сети и младшую — номер узла. Такое деление позволяет передавать сообщения между сетями только на основании номера сети, а номер узла используется только после доставки сообщения в нужную сеть. В последнее время, чтобы сделать маршрутизацию в крупных сетях более эффективной, предлагаются более сложные варианты числовой адресации, в соответствии с которыми адрес имеет три и более составляющих. Такой подход, в частности, реализован в новой версии протокола IPv6, предназначенного для работы в сети Internet.

В современных сетях для адресации узлов применяются, как правило, одновременно все три приведенные выше схемы. Пользователи адресуют компьютеры символьными именами, которые автоматически заменяются в сообщениях, передаваемых по сети, на числовые номера. С помощью этих числовых номеров сообщения передаются из одной сети в другую, а после доставки сообщения в сеть назначения вместо числового номера используется аппаратный адрес компьютера.