Билет №7

7.1 Что такое аналоговые и цифровые данные? Аналоговые и цифровые сигналы? Каковы основные характеристики аналогового и цифрового сигнала? Каковы способы передачи цифровой информации при помощи аналогового сигнала? В чём преимущества и недостатки различных видов модуляции?

Аналоговые данные – это данные, которые принимают непрерывные значения в определённом диапазоне.

Цифровые данные – это данные, которые принимают дискретные значения в определённом интервале.

Аналоговый сигнал – это сигнал, который передаётся с помощью электромагнитных волн, принимает любое значение из диапазона, меняется непрерывно, представляется синусойдой.

Характеристика	Единица измерения
Частота	Гц
Фаза	градус
Амплитуда	дБ

Достоинства

• Точность передачи

• Меньше затуханий

Недостатки:

• Искажения

• Невозможность восстановления сигнала в случае искажения

• Дорогое оборудование

Цифровой сигнал – последовательность импульсов. Переход от одного значения к другому – резкий.

Характеристики: длительность импульса, время перехода из 1 в 0, из 0 в 1.

Достоинства:

• Возможность легко восстановить сигнал

• Дешевезна

• Меньше подвержен влиянию шумов и интерференции

Недостатки:

• Проблема синхронизации (нужно передавать часы).

• Быстрее затухает.

При передаче цифровой информации с помощью аналогового сигнала используется модуляция (изменение во времени одной или нескольких характеристик аналогового сигнала). Аналоговый сигнал выступает модулирующим и имеет 2 постоянные характеристики и 1 меняющуюся. Модуляция бывает частотной, фазовой и амплитудной.

Модуляция	Достоинства	Недостатки
Амплитудная	Узкая ширина спектра, простота.	Малая помехоустойчивость, неэффективное использование мощности передатчика
Частотная	Высокая помехоустойчивость, более эффективное использование мощности передатчика, простота	Широкая полоса спектра модулированного сигнала
Фазовая	Высокая помехоустойчивость, более эффективное использование мощности передатчика.	Широкая полоса спектра модулированного сигнала

7.2 Протокол arp. Формат пакета. Алгоритм работы. Протоколы бездисковых станций. Dhcp и BootP.

ARP (Address Resolution Protocol) – есть на всех ОС.

Любая передача информации ведется через сетевой адаптер, который работает через MAC-контроллер на физических (MAC) адресах. Поэтому драйвер ОС должен перевести понятный ОС IP (или другой логический адрес) в адрес, понятный сетевому адаптеру. Для этого и нужен протокол ARP. Если технология второго уровня не Ethernet, то используются похожие технологии (например, INARP – inversed ARP для ATM, FR).

Каждый хост имеет таблицу ARP. Если она пустая, то адаптер шлет широковещательный запрос: «Кто знает физический адрес для такого IP?» – кто знает, отвечает. Ответ записывается в таблицу. Если никто не ответил, то шлется повторный запрос.

Формат сообщения ARP:

• Тип оборудования

• Протокол IP

• Адрес IP

• Адрес MAC

• Операция ARP

• Адрес отправителя (IP и MAC)

• Адрес получателя (IP и MAC)

К протоколам бездисковых станций относятся RARP, BootP и DHCP.

Принцип работы протокола BootP.

Shell’ы запрашивают IP-адрес у сервера. Сервер отдает IP, маску, файл конфигурации.

Это все должно поддерживаться драйвером сетевого адаптера. Т.к. он делает запрос с MAC-адресом, т.к. сетевая ОС имеет дело с IP-адресами.

BootP-сервер хранит у себя базу данных IP и MAC-адресов. Файлы конфигурации содержатся на сервере или на отдельной машине.

BootP занимается только конфигурацией адаптера. Пересылкой занимается другой протокол (например,TFTP)

Недостаток: нет динамического разделения адресов.

Протокол DHCP.

• Станция имеет определенное время действия (время аренды) IP-адреса;

• Что можно передавать в DHCP:

  • IP;

  • Маску подсети;

  • Сервер DNS и NetBIOS-имен;

  • Параметры инкапсуляции Ethernet;

  • Размер MTU;

  • Шлюз по умолчанию;

• Если нет подтверждения, то повторяем запрос сначала;

• Таймер: срок аренды;

Широковещательные пакеты за роутер пересылают агенты ретрансляции DHCP и BootP.

7.3 Из чего состоит указатель RIP? Зачем используется принцип деления горизонта RIP? Зачем используется ограничение по максимальному числу устройств в сети – 16? Каковы дополнительные меры по предотвращению подсчёта до бесконечности? Какие таймеры использует RIP?

Указатель RIP состоит из сети назначения, числа промежуточных узлов, следующего промежуточного узла.

Принцип деления горизонта используется для предотвращения петель маршрутизации. Суть в следующем: не говори соседу о тех маршрутах, которые ты узнал у него.

Однако все равно есть шанс получить петлю.

Для борьбы с подсчётом до бесконечности используется ограничение по максимальному числу устройств в сети – 16. Как только метрика становится равной 16, маршрут объявляется недостижимым. Петля маршрутизации может существовать максимум 16*30 = 480 с

Дополнительной мерой борьбы с подсчётом до бесконечности является алгоритм Split Horizon with Poison Reverse. Если мы понимаем, что на данном маршруте постоянно растёт метрика, то этот маршрут должен быть помечен отравленным. Маршруты, которые прислал сосед, отправляются ему с метрикой 16.

Таймеры RIP:

• Таймер обновления – период обновления таблицы маршрутизации (по умолчанию 30 с)

• Таймер недействительности (по умолчанию 180 с)

• Таймер локирования (по умолчанию 180 с)

• Таймер очистки (по умолчанию 240 с)