- •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:
Объединение сетей
Таким образом, ретрансляционные системы реализуют межсетевые, канальные и физические процессы. Задачей является выполнение функций, в том числе преобразований, необходимых для соединения частей сетей либо целых сетей.
Объединение сетей осуществляется на базе одного из двух принципов: с установлением соединения, без установления соединения. Каждое из них имеет определенные преимущества и недостатки. Так, объединение с установлением соединения позволяет заранее распределять буферы и другие ресурсы системы. В этом случае обеспечивается простое и надежное управление потоком информации, проходящими из одной сети в другую. При этом обеспечиваются уведомление о потере блоков данных и упорядочивание этих блоков. Однако организация и поддержание межсетевых соединений требует выполнения сложных протоколов.
Объединение сетей без установления между ними соединения характеризуется простотой протоколов и высокой скоростью работы ретрансляционной системы. Однако при использовании этого способа все преимущества объединения с установлением соединения становятся здесь недостатками. Для их компенсации абонентские системы обеих сетей должны имеет мощные версии транспортных протоколов.
4.16 Административные системы
Административные системы – это системы, обеспечивающие управление сетью либо её частью. На неё возлагаются следующие функции:
сбора информации и учёта работы компонентов сети (времени работы соединений, сведений о загрузке каналов и ресурсов сети, регистрации ошибок или отказов);
подготовка отчётов о работе сети;
осуществление диагностики;
контроль передачи блоков данных;
восстановление работы после отказов и неисправностей;
управление конфигурацией (включение и выключение абонентских систем, ведение справочника сети; создание резервных каналов, изоляция неисправных компонентов);
осуществление сервиса для пользователей, связанного с показом динамического состояния сети.
Административная система может совмещаться с узлом коммутации либо абонентской системой. Если в сети функционирует несколько абонентских систем, то одна из них назначается главной.
Управление сетью обеспечивает выполнение функций администрирования, из которых в первую очередь выделяется:
управление конфигурацией сети и именованием;
обработка ошибок – совокупность средств, инициируемых при нарушении нормальной работы сети. Средства анализируют сведения об обнаружении отказов, осуществляют необходимое тестирование, диагностику и действия, обеспечивающие восстановление нормального функционирования.
анализ производительности и надежности;
управление безопасностью – это средства, обеспечивающие безопасность данных и защищающие ресурсы сети. С этой целью осуществляется шифрование и управление ключами расшифровки, регистрация паролей, идентификация пользователей, защита от компьютерных вирусов и т.д.
управление трафиком – совокупность средств, необходимых для эффективной и экономичной передачи блоков данных в сети. Осуществляют проверку фактической загрузки каналов и производительности сети и в соответствии с этим управление очередями, которое позволяет сократить время ожидания ресурсов и избежать тупиковых ситуаций.
учет работы сети.