- •Курс лекций по дисциплине «информационные сети»
- •Тема 1.
- •Основные понятия информационных сетей. Класс информационных сетей как открытые информационные системы
- •1.1 Возникновение понятия открытости
- •1.2 Понятие открытой системы
- •1.3 Цель создания
- •1.4 Принципы построения
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Тема 2. Модели и структуры информационных сетей
- •2.1 Топология
- •2.2 Топология сети типа "звезда"
- •2.3 Кольцевая топология
- •2.4 Шинная топология
- •2.5 Древовидная структура
- •2.6 Смешанные топологии
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Тема 3. Информационные ресурсы сетей
- •3.1 Передающая среда
- •3.2 Коаксиальные передающие среды
- •3.3 Передающие среды на основе витой пары проводников
- •3.4 Кабельные системы для скоростной передачи данных
- •3.5 Волоконно-оптические передающие среды Преимущества волокна
- •3.6 Физические характеристики волоконно-оптических передающих сред Основные элементы оптического волокна
- •3.7 Затухание
- •3.8 Метод доступа и кадры для сетей Ethernet
- •Метод доступа и кадры для сетей Token Ring
- •3.9 Метод доступа и кадры для сетей arcNet
- •3.10 Метод доступа и кадры для сетей fddi
- •3.11 Управляющие узлы сетей
- •3.12 Форматы представления данных
- •3.13 Система основных транспортных протоколов Internet
- •3.14 Протокол udp (User Datagram Protocol)
- •3.15 Протокол ip
- •3.16 Протокол tcp (Transmission Control Protocol)
- •3.17 Протокол rip (Routing Information Protocol)
- •3.18 Протокол arp (Adress Resolution Protocol)
- •3.19 Протокол rarp (Reverse Adress Resolution Protocol)
- •3.20 Протокол bootp (boot strap Protocol)
- •3.21 Протокол icmp (Internet Control Massage Protocol)
- •3.22 Протоколы snmp (Simple Network Management Protocol) и cmot (Common Management Information Services and Protocol Over tcp/ip)
- •3.33 Протокол slip (Serial Line Internet Protocol)
- •3.34 Протокол cslip (Compressed Serial Line Internet Protocol)
- •3.35 Протокол ppp (Point To Point connection)
- •3.36 Основные сервисы сетевой среды Internet
- •3.37 Протокол и сервис dns (Domain Name Server)
- •3.38 Сервисы прикладного назначения
- •3.39 Протокол и сервис удаленного доступа Telnet
- •3.40 Протокол http и сервис www
- •Заключение
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Тема 4. Теоретические основы современных информационных систем. Базовая эталонная модель международной организации стандартов. Компоненты информационных сетей. Введение
- •4.1 Производительность
- •4.2 Расширяемость и масштабируемость
- •4.3 Прозрачность
- •4.4 Поддержка разных видов трафика
- •4.5 Управляемость
- •4.6 Совместимость
- •4.7 Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем
- •4.8 Передача данных между уровнями мвос
- •4.9 Соединения.
- •4.10 Физические средства соединений
- •4.11 Порт
- •4.12 Канал
- •4.13 Компоненты информационной сети
- •Абонентская система
- •Ретрансляционная система
- •4.14 Ретрансляционные системы, осуществляющие коммутацию и маршрутизацию: Узел коммутации каналов
- •Узел коммутации пакетов
- •Узел смешанной коммутации
- •Узел интегральной коммутации
- •Коммутатор
- •4.15 Ретрансляционные системы, преобразующие протоколы Шлюз
- •Маршрутизатор
- •Объединение сетей
- •4.16 Административные системы
- •4.17 Управление конфигурацией сети и именованием
- •4.18 Обработка ошибок
- •4.19 Анализ производительности и надежности
- •4.20 Управление безопасностью
- •4.21 Учет работы сети
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Тема 5. Моноканальные подсети и моноканал. Коммуникационные подсети. Многоканальные подсети. Циклические подсети. Узловые подсети.
- •5.1 Моноканальная сеть
- •5.2 Подсети. Маска подсети. Имена
- •5.3 Маска подсети
- •5.4 Маска подсети переменной длины
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Тема 6. Методы маршрутизации информационных потоков
- •6.1 Маршрутизаторы
- •6.2 Одношаговый подход к маршрутизации.
- •6.3 Пакет
- •6.4 Фиксированная маршрутизация. Простая маршрутизация. Адаптивная маршрутизация.
- •6.5 Прямая и косвенная маршрутизация
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Тема 7. Сетевые службы. Модель распределенной обработки информации. Безопасность информации. Базовые функциональные профили. Полные функциональные профили.
- •7.1 Сетевая служба ds*
- •7.2 Сетевая служба edi
- •7.3 Сетевая служба ftam
- •7.4 Сетевая служба jtm
- •7.5 Сетевая служба mhs/motis
- •7.6 Сетевая служба nms
- •7.7 Сетевая служба oda
- •7.8 Сетевая служба vt
- •7.9 Модель распределенной обработки информации
- •7.10 Технологии распределенных вычислений.
- •7.11 Распределенная среда обработки данных
- •7.12 Безопасность информации
- •7.13 Базовые функциональные профили
- •7.14 Базовый функциональный профиль
- •7.15 Коллапсный функциональный профиль
- •7.16 Полные функциональные профили
- •7.17 Открытая сетевая архитектура
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Тема 8. Методы коммутации информации. Протоколы реализации
- •8.1 Коммутация. Коммутация каналов
- •8.2 Коммутация сообщений
- •8.3 Коммутация пакетов
- •8.4 Коммутация пакетов в виртуальных каналах
- •8.5 Выделенные аналоговые и цифровые линии
- •8.6 Каналы
- •Аналоговые каналы
- •Соотношение между скоростью, качеством и типом канала
- •Высокоскоростное подключение по цифровым каналам
- •8.7 Применяемое оборудование
- •8.8 Последовательность действий по подключению Исследование возможности и предварительное согласование параметров подключения
- •8.9 Архитектура протоколов
- •Структура связей протокольных модулей
- •8.10 Потоки данных
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Тема 9. Методы оценки эффективности информационных сетей
- •9.1 Показатели эффективности работы сети
- •Время реакции
- •Критерии, отличающиеся единицей измерения передаваемой информации
- •Критерии, отличающиеся учетом служебной информации
- •Критерии, отличающиеся количеством и расположением точек измерения
- •9.2 Факторы, определяющие эффективность сетей
- •Коаксиальный кабель
- •Широкополосный коаксиальный кабель
- •Еthernet- кабель
- •Сheapernеt-кабель
- •Оптоволоконные линии
- •Показатели трех типовых сред для передачи.
- •9.3 Типы и частота возникновения ошибок
- •9.4 Диагностика коллизий
- •Ошибки кадров Ethernet, связанные с длиной и неправильной контрольной суммой
- •Ошибки кадров Ethernet в стандарте rmon
- •Типичные ошибки при работе протоколов
- •Несоответствие форматов кадров Ethernet
- •9.5 Потери пакетов
- •Несоответствие разных способов маршрутизации в составной сети
- •9.6 Несуществующий адрес и дублирование адресов
- •9.7 Превышение значений тайм-аута и несогласованные значения тайм-аутов
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Тема 10. Сетевые программные и технические средства информационных сетей
- •10.1 Сетевые операционные системы
- •Требования к сетевым операционным системам.
- •10.2 Сети с централизованным управлением
- •10.3 Сети с децентрализованным управлением или одноранговые сети
- •10.4 Прикладные программы сети
- •10.5 Специализированные программные средства
- •10.6 Техническое обеспечение
- •10.7 Средства коммуникаций
- •10.8 Сетевые адаптеры
- •10.9 Концентратор (Hub)
- •10.10 Приемопередатчики (transceiver) и повторители (repeater)
- •10.11 Коммутаторы (switch), мосты (bridge) и шлюзы (gateway)
- •10.12 Маршрутизаторы
- •10.13 Коммутаторы верхних уровней
- •10.14 Модемы и факс-модемы (fax-modem)
- •10.15 Анализаторы лвс
- •10.16 Сетевые тестеры
- •10.17 Терминальное оборудование
- •Вопросы для самоконтроля:
8.4 Коммутация пакетов в виртуальных каналах
Тот способ, с помощью которого данные, речевая и видеоинформация передаются из одного пункта в другой, зависит от типа используемого вами средства. Сетевые и телефонные средства могут быть ориентированными на подключения или нет.
Ориентированные на подключения средства предусматривают выделенную связь между двумя системами. Это физическая линия, которую вы можете установить с помощью телефонного центра коммутации перед началом передачи данных. Ориентированными на подключение являются линии с вызовом по номеру и арендуемые линии.
Датаграммные средства не являются ориентированными на подключения. Данные и оцифрованная голосовая информация помещаются в пакеты, им присваивается адрес, и они передаются по сложным межсетевым линиям. Адрес пакета определяет его наилучший маршрут через коммуникационную сеть. Пользователям системы с обоих концов кажется, что они работают через выделенную линию. Фактически, это виртуальная линия. Такая "линия" образуются, когда пакеты или ячейки данных путешествуют по сети по многим маршрутам (отсюда и название - коммутация или переключение пакетов). Выбор наилучшего маршрута позволяет оптимизировать прохождение. Такую связь предоставляют средства PDN. Сложную сеть с коммутацией пакетов часто называют облаком. Это иллюстрирует следующий рисунок.
+---------+ Виртуальная линия
¦+-------+¦
¦¦ ¦¦ +-+---------------------+
¦¦ ¦¦ ¦ +--------+ ¦ ¦ ¦
¦+-------+¦ ¦ ¦ ¦ +---------+ ¦
+--+---+--+ ¦ ¦ ¦ ¦ +--+
+------+---+-------+ ¦ +----------------------
¦ - +--+ +--++--------+ ¦ ¦ +--------+
¦ +--+ +--+¦ +------------------+-----
+------------------+ ¦
"Облако" +--------+
¦
+---------+ ¦
¦+-------+¦ ¦
¦¦ ¦¦ ¦
¦¦ ¦¦ ¦
¦+-------+¦ ¦
+--+---+--+ ¦
+------+---+-------+¦
¦ - +--+ +--+¦¦
¦ +--+ +--+++
+------------------+
8.5 Выделенные аналоговые и цифровые линии
Типы подключения
Возможны асинхронные и синхронные подключения на скоростях от 9.6 до 1024 Кбит/с по аналоговым и цифровым каналам. Подключения на скоростях свыше 1024 Кбит/с не производятся.
Классификация по скорости
Подключения на скорости 64 Кбит/с и выше рассматриваются как высокоскоростные. Подключения на скорости от 9.6 до 57.6 Кбит/с рассматриваются как низкоскоростные.
Скорость, на которой Вы планируете подключаться, является первым параметром, который Вам необходимо оценить. Именно от скорости подключения будут в значительной степени зависеть другие вопросы, которые необходимо будет продумать. В частности, от этого зависят требования к каналу и к оборудованию.
Учтите, что оговариваемая скорость подключения - это пропускная способность соединения между Вами и провайдером, а не скорость между Вами и любым компьютером в сети Internet. Скорость передачи данных между двумя точками в Internet является величиной неопределенной и зависит от многих параметров. В частности от таких, как технические характеристики подключения этих конкретных точек, маршрут и текущая загрузка каналов. Все эти величины являются, в общем случае, переменными.
Классификация по типу интерфейса
В зависимости от типа используемого для передачи данных оборудования, подключения могут быть синхронными и асинхронными. Знакомый всем пример асинхронного интерфейса - последовательный порт (или COM-порт) PC-совместимого компьютера, отвечающий спецификации RS-232C. Одним из распространенных примеров синхронного интерфейса является интерфейс V.35.
Соотношение между скоростью и типом интерфейса
В большинстве случаев, оборудование, используемое для передачи данных со скоростями 64 Кбит/с и выше, имеет синхронный интерфейс. При одинаковой пропускной способности канала скорость будет выше при использовании синхронных интерфейсов. Однако, стоимость синхронного порта на маршрутизаторах существенно выше стоимости асинхронного порта, что отражается на стоимости подключения и абонентской плате. Именно поэтому, пожалуй, не имеет особого смысла производить подключение к синхронному порту на низких скоростях. В этом случае, выигрыш в качестве будет незначительным по сравнению с проигрышем в стоимости.