- •Экзаменационные вопросы по компьютерным сетям.
- •Информационно - вычислительные сети (глобальные и локальные ивс).
- •Способы коммутации (коммутация пакетов, сообщений, каналов).
- •Сравнение коммутации каналов с коммутацией пакетов.
- •Одноранговая сеть.
- •Система клиент-сервер. Достоинства и недостатки.
- •Система терминал-хост. Достоинства и недостатки.
- •Типы серверов, их назначение и функции
- •Основные сетевые топологии (полно связные, смешанные и неполно связные: ячейка, кольцо, шина, звезда), их отличия, недостатки и достоинства.
- •Каналы телекоммуникации. Кабельные каналы, витая пара. Их применение.
- •Коаксиальная система проводников. Широковещательный коаксиальный кабель. Ethernet-кабель. Cheaper net.
- •Спутниковые системы. Значимость.
- •Оптоволоконные линии. Виды оптических волокон.
- •Сетевые компоненты. Повторители, усилители и концентраторы.
- •Сетевые адаптеры и их основные операции при передаче.
- •Коммутаторы, мосты и шлюзы. Маршрутизаторы
- •28 Классы сетей.
- •Эталонная модель взаимодействия открытых систем iso.
- •Межсетевые протоколы. Протокол ip, icmp.
- •Протоколы канального уровня slip и ррр. (Point to Point Protocol).
- •Протокол iсмр. Формат сообщения icmp
- •Протокол транспортного уровня udp, tcp.
- •Структура стека tcp/ip.
- •Структура стандарта ieee-802x
- •Сравнение логической передачи данных (Logical Link Control, llc) и управления доступом к среде (MediaAccessControl, mac).
- •Локальная сеть Arc net
- •Аппаратура Arcnet.
- •Локальная сеть Token ring.
- •Аппаратура Token Ring.
- •Локальная сеть Ethernet.
- •Аппаратура Ethernet.
- •Разделение сетей: в подсети и маски подсетей.
- •Электронная почта.
- •Стандарты10Bas-2,5,t
28 Классы сетей.
Адрес подсети – это адрес, который используется для организации маршрутизации между несколькими посетями.
При получении IP адреса хоста маршрутизатор накладывает на него маску.
Шировковещательный адрес - это адрес, который не присвоен ни одному хосту в подсети. Данный адрес используется для отправки широковещательных пакетов, которые предназначены каждому хосту подсети. Под сетями можно разделить адресное пространство на части и выделить новые более малые сети.
Сети делятся на классы:
А – огромные сети. Адреса этих сетей лежат в промежутке от 1 до 126. Маска подсети 255.0.0.0. содержит 16777216 адресов, т.е. 256*256*256.
В – средние сети, Адреса этих сетей лежат в промежутке от 128.0 до 191.255. Маска подсети 255.255.0.0. содержит 65536 адресов, т.е. 256*256. Адреса хостов в этих сетях вида: 136.12.*.*
Класс C. "Маленькие" сети. Адреса сетей лежат в интервале: 192.0.0 - 255.254.255. Маска сети: 255.255.255.0. Содержит 254 адреса. Адреса хостов в этих сетях вида: 195.136.12.* Соответственно маска подсети это подмножество какого либо из приведённых выше классов.
Большая подсеть может быть представлена малыми частями, которая называется подсеть. Например, 192.168.1.0 255.255.255.0
Это одна сеть класа C, с префиксом /24, в которой испольуется 253 адреса для пользователей используемый IP диапозон этой сети 192.168.1.0 - 192.168.1.254 последний IP адрес в каждой подсети называется широковещательным (броадкастом).в этом сети броадкаст - 192.168.1.255
Эталонная модель взаимодействия открытых систем iso.
Эталонная модель внутри- и межсетевого взаимодействия (OSIReferenceModel)
Многослойный (многоуровневый) характер сетевых процессов приводит к необходимости рассмотрения многоуровневых моделей телекоммуникационных сетей. В качестве эталонной утверждена семиуровневая модель, в которой все процессы, реализуемые открытой системой, разбиты на взаимно подчиненные уровни. В данной модели обмен информацией может быть представлен в виде стека (табл. 1.2).
Таблица 1.2. Семиуровневая модель (стек) протоколов межсетевого обмена OSI
№ уровня |
Наименование уровня |
Содержание |
7 |
Уровень приложений |
Предоставление услуг |
6 |
Уровень представления данных |
Интерпретация и сжатие данных |
5 |
Уровень сессии |
Аутентификация и проверка полномочий |
4 |
Транспортный уровень |
Обеспечение корректной сквозной пересылки данных |
3 |
Сетевой уровень |
Маршрутизация и ведение учета |
2 |
Канальный уровень |
Передача и прием пакетов, определение аппаратных адресов |
1 |
Физический уровень |
Собственно кабель или физический носитель |
Основная идея этой модели заключается в том, что каждому уровню (в том числе и транспортной среде) отводится конкретная роль. Благодаря этому общая задача передачи данных расчленяется на отдельные, легко обозримые задачи.
Необходимые соглашения для связи одного уровня с выше- и нижерасположенными называют протоколом.
Большое число уровней, используемых в модели, обеспечивает декомпозицию информационно-вычислительного процесса на простые составляющие. В свою очередь, увеличение числа уровней вызывает необходимость включения дополнительных связей в соответствии с дополнительными протоколами и интерфейсами. Интерфейсы (макрокоманды, программы) зависят от возможностей используемой операционной системы.
Уровень 1, физический уровень модели
Уровень 1, физический уровень модели определяет характеристики физической сети передачи данных, которая используется для межсетевого обмена. Это такие параметры, как напряжение в сети, сила тока, число контактов на разъемах, электрические, механические, функциональные и процедурные параметры для физической связи в системах. Физическая связь и неразрывная с ней эксплуатационная готовность являются основной функцией 1-го уровня. В качестве среды передачи данных используют трехжильный медный провод (экранированная витая пара), коаксиальный кабель, оптоволоконный проводник и радиорелейную линию.
Физический уровень осуществляет как соединения с физическим каналом, так и расторжение, управление каналом, а также определяет скорость передачи данных, топологию сети, механические и электрические характеристики, требуемые для подключения, поддержания соединения и отключения физической цепи. Здесь определяются правила передачи каждого бита через физический канал. Канал может быть параллельным (передавать несколько бит сразу) или последовательным.
Уровень 2, канальный
Уровень 2, канальный — представляет собой комплекс процедур и методов управления каналом передачи данных, организованный на основе физического соединения. Канальный уровень формирует из данных, передаваемых 1-м уровнем, так называемые «кадры», последовательности пакетов. Каждый пакет содержит адреса источника и места назначения, а также средства обнаружения ошибок. На этом уровне осуществляются:
управление доступом к передающей среде, используемой несколькими ЭВМ;
синхронизация;
обнаружение и исправление ошибок.
К канальному уровню отнесены протоколы, определяющие соединение, — протоколы взаимодействия между драйверами устройств и устройствами, с одной стороны, а с другой стороны, между операционной системой и драйверами устройств.
Уровень 3, сетевой
Уровень 3, сетевой — устанавливает связь в вычислительной сети между двумя абонентами. Соединение происходит благодаря функциям маршрутизации, которые требуют наличия сетевого адреса в пакете. Сетевой уровень должен также обеспечивать обработку ошибок, мультиплексирование, управление потоками данных.
Основная задача сетевого уровня — маршрутизация данных (передача данных между сетями). Специальные устройства — маршрутизаторы (Router) — определяют, для какой сети предназначено то или другое сообщение, и направляют эту посылку в заданную сеть. Для определения абонента внутри сети используется адрес узла (NodeAddress). Для определения пути передачи данных между сетями на маршрутизаторах строятся таблицы маршрутов (RoutingTables), содержащие последовательность передачи данных через маршрутизаторы. Каждый маршрут содержит адрес конечной сети, адрес следующего маршрутизатора и стоимость передачи данных по этому маршруту. При оценке стоимости могут учитываться количество промежуточных маршрутизаторов, время, необходимое на передачу данных, просто денежная стоимость передачи данных по линии связи. Для построения таблиц маршрутов наиболее часто используют либо метод векторов, либо статический метод. При выборе оптимального маршрута применяют динамические или статические методы. На сетевом уровне возможно применение одной из двух процедур передачи пакетов.
К сетевому уровню относятся протоколы, которые отвечают за отправку и получение данных, где определяются отправитель и получатель и необходимая информация для доставки пакета по сети.
Уровень 4, транспортный
Уровень 4, транспортный — поддерживает непрерывную передачу данных между двумя взаимодействующими друг с другом удаленными пользовательскими процессами. Качество транспортировки, безошибочность передачи, независимость вычислительных сетей, сервис транспортировки из конца в конец, минимизация затрат и адресация связи гарантируют непрерывную и безошибочную передачу данных.
Транспортный протокол связывает нижние уровни (физический, канальный, сетевой) с верхними уровнями, которые реализуются программными средствами. Этот уровень как бы разделяет средства формирования данных в сети от средств их передачи. Здесь осуществляется разделение информации по определенной длине и уточняется адрес назначения. Транспортный уровень позволяет мультиплексировать передаваемые сообщения или соединения. Мультиплексирование сообщений позволяет передавать сообщения одновременно по нескольким линиям связи, а мультиплексирование соединений — передает в одной посылке несколько сообщений для различных соединений.
Сетевой уровень предоставляет услуги транспортному, который требует от пользователей запроса на качество обслуживания сетью.
После получения от пользователя запроса на качество обслуживания транспортный уровень выбирает класс протокола, который обеспечивает требуемое качество обслуживания. При существовании разных типов сетей транспортный уровень контролирует следующие параметры качества обслуживания:
пропускная способность;
надежность сети;
задержка передачи информации через сеть;
приоритеты;
защита от ошибок;
мультиплексирование;
управление потоком;
обнаружение ошибок.
Транспортный уровень отвечает за выбор соответствующего протокола, обеспечивающего требуемое качество обслуживания на сети. Транспортный уровень отвечает за надежность доставки данных: после проверки контрольной суммы принимается решение о сборке сообщения в одно целое. Если сетевой уровень определяет только правила доставки информации, то транспортный — отвечает за целостность доставляемых данных.
Уровень 5, сеансовый (уровень сессии)
Уровень 5, сеансовый (уровень сессии) — на данном уровне осуществляется управление сеансами (сессиями) связи между двумя взаимодействующими прикладными пользовательскими процессами (пользователями). Определяется начало и окончание сеанса связи: нормальное или аварийное; определяется время, длительность и режим сеанса связи, точки синхронизации для промежуточного контроля и восстановления при передаче данных, восстанавливается соединение после ошибок во время сеанса связи без потери данных.
Кроме того, сеансовый уровень содержит дополнительно функции управления паролями, подсчета платы за пользование ресурсами сети, управления диалогом, синхронизации и отмены связи в сеансе передачи после сбоя вследствие ошибок в нижерасположенных уровнях.
На этом уровне происходит преобразование данных из кадров, используемых для передачи данных, в экранный формат или формат для печатающих устройств оконечной системы.
Уровень 6, представления данных
Уровень 6, представления данных (представительский, уровень представления информации, уровень обмена данными с прикладными программами) — управляет представлением данных в необходимой для программы пользователя форме, осуществляет генерацию и интерпретацию взаимодействия процессов, кодирование/декодирование данных, в том числе компрессию и декомпрессию данных (преобразование данных из промежуточного формата сессии в формат данных приложения).
На рабочих станциях могут использоваться различные операционные системы: Windows, DOS, Unix, OS/2. Каждая из них имеет свою файловую систему, свои форматы хранения и обработки данных. Задачей данного уровня является преобразование данных при передаче информации в формат, который используется в информационной системе. При приеме данных 6-й уровень представления выполняет обратное преобразование. Таким образом, появляется возможность организовать обмен данными между станциями, на которых используются различные операционные системы.
Форматы представления данных могут различаться по следующим признакам:
порядок следования битов и размерность символа в битах;
порядок следования байтов;
представление и кодировка символов;
структура и синтаксис файлов.
Компрессия, или упаковка, данных сокращает время передачи данных. Кодирование передаваемой информации обеспечивает защиту ее от перехвата.
Уровень 7, прикладной
Уровень 7, прикладной (уровень прикладных программ или приложений) — определяет протоколы обмена данными этих прикладных программ — в его ведении находятся прикладные сетевые программы, обслуживающие файлы, а также выполняются вычислительные, информационно-поисковые работы, логические преобразования информации, передача почтовых сообщений и т. п. Одна из задач этого уровня — обеспечить удобный интерфейс пользователя.
Таким образом, мы видим, что уровень с меньшим номером предоставляет услуги смежному с ним верхнему уровню и пользуется для этого услугами смежного с ним нижнего уровня. Самый верхний (7-й) уровень потребляет услуги, самый нижний (1-й) только предоставляет их.
На разных уровнях обмен происходит в различных единицах информации: биты, кадры, фреймы, пакеты, сеансовые сообщения, пользовательские сообщения. Уровень может «ничего не знать» о содержании сообщения, но он должен «знать», что дальше делать с этим сообщением. С уровня приложений сообщение передается на следующий уровень (представления) и т. д. через все уровни вниз, пока на физическом уровне не поступает в кабель. Каждый уровень по-своему обрабатывает сообщение (например, сообщение электронной почты), но «не знает» о фактическом содержании этого сообщения.
Каждый уровень выполняет собственное формирование пакета, добавляя заголовок и концевые блоки к сообщению, поступившему с более высокого уровня. Это приводит к появлению шести наборов заголовков и концевых блоков к тому моменту, когда сообщение готово к передаче по сети. По мере того как данные передаются с верхнего уровня на нижний, протокол каждого уровня добавляет собственный заголовок, включающий необходимую служебную информацию. Все заголовки и концевые блоки затем передаются физическому уровню, который может добавить свою порцию служебной информации для передачи по физической сети (рис. 1.12).
Для правильной и, следовательно, полной и безошибочной передачи данных необходимо придерживаться согласованных и установленных правил, оговоренных в протоколе передачи данных.