экзамен БСЭВМ_ЗИВКС.docx
.pdf
-то, что под цифрами - есть билетах. То, что под точками - может задать дополнительно
1 лекция
1. Ключевые события в истории развития компьютерных сетей. Локальные и глобальные сети.
1950-е года - мейнфреймы
1960-е года - многотерминальные системы
1970-е - большие интегральные схемы 1980 начало - появление интернета, конец - коммерческий интернет
2. Сетевая операционная система. Типы сетевых приложений. Клиент, сервер, сетевая служба
Сетевой называют операционную систему компьютера, которая помимо управления локальными ресурсами предоставляет
пользователям и приложениям возможность эффективного и удобного доступа к информационным и аппаратным ресурсам
других компьютеров сети.
Сетевая служба может быть представлена в ОС либо обеими
(клиентской и серверной) частями, либо только одной из них. • В первом случае ОС, называется одноранговой. • ОС, которая преимущественно содержит клиентские части сетевых служб, называется клиентской. • Серверная ОС — включает в себя в
основном серверные части сетевых служб. Сетевые приожения:
-Локальное приложение целиком выполняется на данном
компьютере и использует только локальные ресурсы
-Централизованное сетевое приложение целиком выполняется
на данном компьютере, но обращается в процессе своего
выполнения к ресурсам других компьютеров сети. Работа
такого типа приложений невозможна без участия сетевых служб и средств транспортировки сообщений.
-Распределенное (сетевое) приложение состоит из нескольких взаимодействующих частей, каждая из которых выполняет какую-то определенную законченную работу по решению прикладной задачи, причем каждая часть может выполняться на отдельном компьютере сети.
Клиент — это модуль, предназначенный для формирования и передачи сообщений-запросов к ресурсам удаленного компьютера от разных приложений с последующим приемом результатов из сети и передачей их соответствующим приложениям.
•Сервер — это модуль, который постоянно, ожидает прихода из сети запросов от клиентов и, приняв запрос, пытается его обслужить, как правило, с участием локальной ОС; один сервер может обслуживать запросы сразу нескольких клиентов (поочередно или одновременно).
•Пара клиент—сервер, предоставляющая доступ к конкретному типу ресурса компьютера через сеть, образует сетевую службу.
3. Коммутация, обобщенная задача коммутации. Топология сетей.
Соединение конечных узлов через сеть транзитных узлов называют коммутацией.
• Понятия компьютерная сеть и распределенная система
Компьютерная сеть – сеть, в узлах которой содержатся компьютеры и оборудование коммуникации данных В распределенной системе наличие многочисленных автономных
компьютеров незаметно для пользователя.
• Распределенная система является программной системой,
построенной на базе сети. 2 лекция
4. Эталонные модели OSI и TCP/IP (уровни, за что каждый отвечает). Сравнение.
OSI
OSI (Open Systems Interconnection) — концептуальная модель взаимодействия открытых систем, которая объединяет все
коммуникационные функции вычислительных или телекоммуникационных систем. OSI демонстрирует, как компьютеры или другие типы систем коммуницируют друг с другом.
Первый, физический уровень
Отвечает за передача битов по физическому каналу связи.
Второй уровень, канальный
Второй уровень решает проблему адресации при передаче
информации. Канальный уровень получает биты и превращает их в
кадры. Задача здесь — сформировать кадры с адресом
отправителя и получателя, после чего отправить их по сети На втором уровне OSI работают коммутаторы, их задача — передать сформированные кадры от одного устройства к другому, используя в качестве адресов только физические MAC-адреса.
Третий уровень, сетевой
На третьем уровне появляется новое понятие — маршрутизация. Для этой задачи были созданы устройства третьего уровня — маршрутизаторы (их еще называют роутерами). Маршрутизаторы получают MAC-адрес от коммутаторов с предыдущего уровня и занимаются построением маршрута от одного устройства к другому с учетом всех потенциальных неполадок в сети.
Четвертый уровень, транспортный
Его главной задачей является транспортировка пакетов.
Естественно, при транспортировке возможны потери, но некоторые
типы данных более чувствительны к потерям, чем другие. Поэтому, при передаче данных, наиболее чувствительных к потерям на
транспортном уровне используется протокол TCP, контролирующий целостность доставленной информации.
Пятый уровень, сеансовый
Пятый уровень оперирует чистыми данными; помимо пятого, чистые
данные используются также на шестом и седьмом уровне. Сеансовый уровень отвечает за поддержку сеанса или сессии связи. Управляет взаимодействием между приложениями,
открывает возможности синхронизации задач, завершения сеанса, обмена информации.
Шестой уровень, представления данных
О задачах уровня представления вновь говорит его название.
Шестой уровень занимается тем, что представляет данные (которые все еще являются PDU) в понятном человеку и машине виде.
Например, когда одно устройство умеет отображать текст только в кодировке ASCII, а другое только в UTF-8, перевод текста из одной
кодировки в другую происходит на шестом уровне.
Седьмой уровень, прикладной
Набор разнообразных протоколов, с помощью которых пользователи сети получают доступ к общим ресурсам, таким как файлы, принтеры или гипертекстовые веб-страницы, а также организуют свою совместную работу.
TCP IP
Использовалась в компьютерной сети ARPANET. Название получила в соответствии со своими двумя основными протоколами.
Соединение не должно прерываться, пока функционируют приемная и передающая машины, даже если некоторые промежуточные машины или линии связи внезапно вышли из строя. Архитектура должна быть гибкой, поскольку есть необходимость использовать приложения с различными требованиями, от переноса файлов до передачи речи в реальном времени.
Уровни модели TCP/IP
4. Уровень приложений (Application)
В модели TCP/IP нет сеансового уровня и уровня представления. В этих уровнях просто не было необходимости, поэтому они не были включены в модель. Вместо этого приложения просто включают все функции сеансов и представления, которые им нужны.
3. Транспортный уровень (Transport)
Создан для того, чтобы объекты одного ранга на приемных и передающих хостах могли поддерживать связь, подобно транспортному уровню модели
OSI.
2. Сетевой уровень (Internet)
Уровень, называемый также интернетуровнем, является основой всей архитектуры. • Его задача заключается в обеспечении возможности каждого хоста посылать пакеты в любую сеть и независимо двигаться к пункту назначения (например, в другой сети). Они могут прибывать совершенно в другом порядке, чем были отправлены. Если требуется соблюдение порядка отправления, эту задачу выполняют более верхние уровни.
1. Уровень сетевого доступа (Network Access)
Описывает то, как и что каналы, такие как последовательные линии и классический Ethernet, должны сделать, чтобы удовлетворить потребности межсетевого уровня без установления соединения.
Сравнение
•Открытая система
•Информационные и транспортные услуги
•Горизонтальное деление протоколов
•Классификация компьютерных сетей
3 лекция
5. Стандартизация протоколов локальных сетей. Семейство стандартов IEEE 802.x
Стандартизация протоколов локальных сетей:
-В 1980 году в институте IEEE был организован комитет 802 по стандартизации технологий LAN.
-Результатом работы комитета IEEE 802 стало принятие семейства стандартов IEEE 802.x, содержащих рекомендации по проектированию нижних уровней локальных сетей.
-Комитет IEEE 802 и сегодня является основным международным органом, разрабатывающим стандарты технологий локальных сетей, в том числе коммутируемых локальных сетей, а также стандарты беспроводных локальных сетей на разделяемой среде.
802.1 Общую группу стандартов составляют стандарты рабочей группы 802.1. Эти стандарты описывают наиболее высокоуровневые функции локальных сетей.
В документах 802.1 даются общие определения локальных сетей и их свойств, показана связь трех уровней модели IEEE 802 с моделью OSI. Наиболее важным в настоящее время является стандарт 802.1D, описывающий логику работы прозрачного моста, которая лежит в основе любого современного коммутатора Ethernet.
802.3 и далее. Каждая из рабочих групп 802.3, 802.4, 802.5 и т.д. ответственна за стандартизацию конкретной технологии: 802.3 – Ethernet, 802.11 – беспроводные локальные сети. Стандарты этих рабочих групп описывают физический уровень (или несколько возможных физических уровней) и канальный уровень конкретной технологии (последний включает описание метода доступа, используемого технологией).
802.3 Основу стандарта 802.3 составила технология экспериментальной сети Ethernet Network, которую фирма Xerox разработала и реализовала в
1975 году. В 1980 году фирмы DEC, Intel и Xerox (сокращенно DIX)
совместно разработали и опубликовали стандарт Ethernet версии II для сети, построенной на основе коаксиального кабеля.
Эту последнюю версию фирменного стандарта Ethernet называют стандартом Ethernet DIX, или Ethernet II. На базе стандарта Ethernet DIX
был разработан стандарт IEEE 802.3, который во многом совпадает со своим предшественником.
802.2 Для всех технологий существует общий уровень, который был стандартизован рабочей группой 802.2. Появление этого уровня связано с тем, что комитет 802 разделил функции канального уровня модели OSI на два уровня: управление логическим каналом (Logical Link Control, LLC) и управление доступом к среде (Media Access Control, MAC).
Уровень MAC Основными функциями уровня MAC являются:
-обеспечение доступа к разделяемой среде;
-передача кадров между конечными узлами посредством функций и устройств физического уровня.
Уровень MAC специфичен для каждой технологии и отражает различия в методах доступа к разделяемой среде.
Уровень LLC Представляет собой обобщение функций разных технологий по обеспечению передачи кадра с различными требованиями к надежности. Рабочая группа 802.2 определила три типа услуг:
-LLC1 – без установления соединения и без подтверждения получения данных
-LLC2 дает пользователю возможность установить логическое соединение перед началом передачи блока данных и, если это требуется, выполнить процедуры восстановления после ошибок и упорядочивание потока блоков в рамках установленного соединения.
-LLC3 – без установления соединения, но с подтверждением получения данных.
6. «Классическая» технология Ethernet. MAC-адрес. Формат кадра. Алгоритм доступа к среде CSMA/CD. Обработка коллизий
В технологии Ethernet в качестве алгоритма разделения среды применяется метод случайного доступа.
MAC-адреса На уровне MAC, который обеспечивает доступ к среде и передачу кадра, для идентификации сетевых интерфейсов узлов сети
используются регламентированные стандартом IEEE 802.3 уникальные 6-байтовые адреса, называемые МАСадресами.
Обычно МАС-адрес записывают в виде шести пар шестнадцатеричных цифр, разделенных тире или двоеточиями, например: 11 : A0 : 17 : 3D : BC : 01
Каждый сетевой адаптер имеет, по крайней мере, один МАС-адрес.
Комитет IEEE распределяет между производителями оборудования так называемые организационно уникальные идентификаторы
(Organizationally Unique Identifier, OUI). Каждый производитель помещает выделенный ему идентификатор в три старших байта адреса (например, идентификатор 0020AF определяет компанию 3COM, а 00000С - Cisco). За уникальность младших трех байтов адреса отвечает производитель оборудования.
формат кадра
Доступ к среде передачи данных:
CSMA/CD (Carrier-Sense Multiple Access with Collision Detection —
множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий).
Чтобы получить возможность передавать кадр, интерфейс-отправитель должен убедиться, что разделяемая среда свободна. Это достигается прослушиванием основной гармоники сигнала, которая еще называется несущей частотой (Carrier Sense, CS).
Говорят, что среда, к которой подключены все станции, работает в режиме коллективного доступа (Multiply Access, MA).