Реферат: Ответы на билеты по экзамену ВМС и СТК в МЭСИ

 В отличие от коммутации сообщений технология коммутации пакетов позволяет :

-      увеличить количество подключаемых станций (терминалов), так как здесь больше коммутаторов:

-      легче преодолеть трудности, связанные с подключением к коммутаторам дополнительных линий связи

-      существенно сократить время на передачу пользовательских данных, повысить пропускную способность сети и повысить эффективность использования сетевых ресурсов.

 В настоящее время пакетная коммутация является основная для передачи данных.

№50 Комутация каналов. Комутация сообщений

Виды передачи информации: Коммутация каналов. При коммутации каналов между связываемыми конечными пунктами  на протяжении всего временного интервала соединения обеспечивается обмен в реальном масштабе времени, причем биты передаются с неизменной скоростью по каналу с постоянной полосой пропускания. Между абонентами устанавливается сквозной канал до начала передачи информации. Этот канал формируется из участков с одинаковой пропускной способностью. Прохождение отдельного сигнала вызова обеспечивается  с помощью последовательного включения нескольких комутационных устройств, размещаемых в центре коммутации каналов.аждое устройство резервирует за собой физическое соединение между одним входящим и одним изходящим каналами. Если при установлении сквозного канала связи заняты вызываемая сторона или хотябы одно из коммутационных устройств в цепочке прохождения сигнала вызова, последний будет блокироваться , и абонемент, инициировавший вызов, должен спустя некоторое время его повторить.Недостатки:

1.большое время установления сквозного канала.

2. необходимость повторной передачи сигнала вызова

3. нельзя выбрать скорость передачи

4. возможность монополизации канала одним источником

5. наращивание функций сети ограничено

6. не обеспечивается равномерность загрузки каналов связи

Преимущества:

1.     Отработанность технологий

Возможность работы в диалоговом режиме и в реальном масштабе времени

Широкая область применения

Коммутация сообщений Как и все методы коммутации с промежуточным хранением, технология коммутации сообщений относится к технологии типа «запомнить и послать».Кроме того, технология коммутации сообщений обычно предусматривает отношение «главный-подчиненный»Коммутатор в центре коммутации сообщений выполняет регистрацию и выбор при управлении входящими и выходящими потоками. Здесь не рассматриваютсяинтерактивный режим и режим реального времени,однако данные через коммутатор могут передаваться с очень большой скоростью с соответствующим определением уровня приоритета для различных типов потоков данных.Важно отметить ,что при коммутации сообщение независимо от его длинны целиком сохраняет его целостность, как единичный объект в процессе его прохождения от одного узла к пункту назначения. Транзитный узел не может отправить сообщение пока целиком его не примет. Недостатки:

Очень большие ЗУ

Недостаточные возможности по реализации диалогового режима

Выход из строя одной сети при отказе коммутатора

Коммутатор узок для прохождения

Каналы передачи данных используются мене эффективно чем другие методы коммутации

Преимущества. Не надо заранее устанавливать сквозной канал

Формирование маршрута из отдельных участков с разной скоростью

Реализация различных систем обслуживания запросов с учетом их приоритетов

Возможность сглаживания пиковых нагрузок путем запоминания низкоприоритетных потоков в периоды этих нагрузок.

Отсутствие потер запросов на обслуживание.

№51. Структура ПО в ВС .Протоколы

ПО имеет иерархическую структуру, соответствующую семиуровневой модели ВОС. Это существенно облегчает стандартизацию ПО в соответствии с общепринятыми протоколами. Известно что основная задача ЛВС- обеспечение функционирования прикладных процессов, реализуемых в АС сети. Выполнение прикладных процессов обеспечивается средствами прикладных программ сети , которые реализуют протоколы верхнего (прикладного) уровня модели ВОС и соответственно образуют верхний уровень програмной структуры.Выполнение поцессов взаимодействия (передача сообщений) производится средствами сетевых операционных систем(СОС),а так же  аппаратными средствами сети. Обычно программы СОС локальных сетей реализуют протоколы трех верхних уровней модели ВОС: прикладного (вместе с ППС) представительного, сеансового. Протоколы нижних четырех уровней (транспортного, сетевого, канального и физического) как правило реализуются аппаратурными средствами(сетевым адаптером), но в принципе процедуры этих уровней (кроме физического) могут быть реализованы программно средствами СОС.

№52. ЛВС-кабельные системы в ВС

В качестве линий связи используются : кабельные(телефонные линии, витая пара, коаксиальный кабель волокно оптические линии связи ) , радиорелейные, радиолинии.

Среди кабельных линий наилучшие показатели имеют световоды. Основные их преимущества: высокая пропускная способность, нечувствительность к внешним электромагнитным полям, низкая трудоемкость прокладки, пожаробезопасность, повышенная устойчивость к агрессивным средам, широкие области применения. Недостатки ВОЛС: передача сигналов в одном направлении , подключение к световоду дополнительных ЭВМ значительно ослабляет сигнал, необходимые скоростные модемы дороги, световоды , соединяющие ЭВМ должны снабжаться преобразователями электрических сигналов в световые и обратно.

№53. ЛВС-топология локальных сетей

Топология , т.е. конфигурация элементов в ТВС делятся на два типа Широковещательные и последовательные. Широковещательные конфигурации и значительная часть последовательных конфигураций (кольцо, звезда с интеллектуальным центром, иерархическая) характерны для ЛВС. Для глобальных и региональных сетей наиболее распространенной считается произвольная топология а так же иерархическая конфигурация и звезда. В широковещательных конфигурациях в любой момент времени на передачу кадра может работать только одна РС(абонентская система) Остальные РС сети могут принимать этот кадр, т.е. такие конфигурации характерны для ЛВС с селекцией информации. Основные типы широковещательной конфигурации  - общая шина, дерево, звезда с пассивным центром. В последоват. конфигурациях характерных для сетей с маршрутизацией информации , передача данных осуществляется последовательно от одной РС к соседней, причем на различных участках сети могут использоваться разные виды физической передающей среды. К последовательным конфигурациям относятся : произвольная, иерархическая, кольцо, цепочка, звезда с интеллектуальным центром, снежинка. В ЛВС наиболее широко распространены кольцо, и звезда, а так же смешанные конфигурации-звездно-кольцевая и звездно-шинная.

№55. ЛВС характеристика и протокол сети TokenRing

Топология-кольцо,Метод доступа-Маркерное кольцо,Среда передачи-световод или витая пара,Скорость передачи-4,0-16 Мбит/с.Количество абонентов-для витой пары-72, световода-260.Растояние между блоками доступа и ПК – 300 м.

Протокол: разработан IBM и расчитан на кольцевую топологию сети. Это селективный метод доступа в кольцевой моноканал, именуемый «маркерное кольцо». В качестве маркера используется уникальная последовательность битов.Маркер не иметт адреса и может находиться в двух состояниях(свободном или занятом). Если ни одна РС не готова к передаче данных, свободный маркер циркулирует по кольцу. Станция, имеющая кадр для передачи, ждет подхода свободного маркера, захватывает его, изменяет состояние маркера на занятый и добавляет к нему кадр. Занятый маркер с кадром перемещаются по кольцу и возвращается к станции отправителю, причем при прохождении через узел назначения снимается копия кадра. Станция отправитель удаляет свой кадр из кольца, изменяет состояние маркера на свободный и передает его дальше по кольцу. Описанная процедура характерна для сети, в которой все станции имеют одинаковый приоритет. В рамках метода, «маркерное кольцо» предусматривается возможность передача кадров станции с учетом их приоритетов. Тогда станции с низким приоритетом могут захватывать кольцо в случае неактивности станций с более высоким приоритетом.

№54. ЛВС характеристика и протокол сети Ethernet

Топология-звезда или шина, Метод доступа-CSMA/CD,среда передачи-витая пара, коак-сильный кабель,оптоволокно, Скорость передачи –10 Мбит/с,Количество абонентов(ПК)-сегментов – 15,кол-во ПК на сегмент – 100 кол-во ПК в сети – 1024. Расстояние: длина сегмента-300 для коакс кабеля, 4500 для волокнооптич,  150 для витой пары.

Протокол:(метод случайного доступа). Разрабо-тан фирмой Xerox в 1975 г. и используется в ЛВС с шинной топологией, обеспечивает высокую скорость передачи. Это метод множественного доступа с прослушивания несущей и разрешением конфликтов(коллизий). Каждая РС перед началом передачи прослушивает канал. Если канал свободен, РС начинает передачу данных осуществляемую пакетами, упакованными в кадры.Из-за различных системных задержек могут возникнуть коллизии. В этом случае станция задерживает передачу не некоторое время. Для каждой РС устанавливается свое время ожидания перед повторной передачей кадра.Коллизии приводят к снижению быстродействия сети только при сравнительно большом количестве активных РС (до 80-100).

№57.Сетевое оборудование  Трансиверы , Повторители,Концентраторы.

Концентраторы(хабы):Эти устройства удобны для формирования сети произвольной топологии. Выпускается ряд типов концентраторов-пассивных и активных с автономным питанием, выполняющих роль повторителя. Они отличаются по количеству, типу, длине подключаемых кабелей и могут автоматически управлять подсоединенными сегментами( включать и отключать их в случае обнаружения сбоев и обрывов).

Приемопередатчики(трансиверы) и повторители( репитеры) С помощью этих устройств можно объединить несколько сегментов сети с шинной топологией, увеличивая таким образом общую протяженность сети. Приемопередатчик – устройство, предназначенное для приемов пакетов от контроллера РС сети и передачи их в шину.Он так же разрешает коллизии в шине. Конструктивно Приемопередатчик и конторллер могут объединяться на одной плате или находиться в различных узлах. Повторитель – устройство с автономным питанием обеспечивающее передачу данных между сегментами определенной длинны.

№58. Сетевое оборудование: Мосты, маршрутизаторы, шлюзы.

Мосты используются для соединения в основном идентичных сетей, имеющих некоторые физические отличия на физическом и канальном уровнях.Например с помощью моста могут соединяться на третьемм уровне(сетевом) две сети с различными более низкими уровнями , но одинаковыми более высокими уровнями. Промышленностью выпускается широкая номенклатура мостов. Среди них “самообучающиеся” мосты которые позволяют регулировать доступ к каждой из объединяемых сетей и трафик обмена между ними, а так же используются для расширения сети.

Шлюзы применяются для соединения различных сетей. Они выполняют протокольное преобразование для всех семи уровней модели ВОС, в частности – маршрутизацию пакетов, преобразование сообщения из одного формата в другой или из одной системы кодирования в другую.

Маршрутизаторы(роутеры): Эти устройства устанавливают соединения на 4-м (транспортном) уровне , при этом верхние уровни должны быть одинаковыми. Они обеспечивают достаточно сложный уровень сервиса, т.к. могут выполнять интелектуальные функции : выбор найлучшего маршрута,управление балансированной нагрузкой в сети путем равномерного распределения потока данных, защиту данных, буферизацию передаваемых данных, различные протокольные преобразования. Такие возможности маршрутизаторов особенно важны при построении базовых сетей крупных организаций.

№60. Маршрутизация в сетях. Классификация методов маршрутизации.

Задача маршрутизации состоит в выборе маршрута для передачи от отправителя к получателю. Она имеет смысл в сетях, где не только необходим но и возможен выбор  оптимального маршрута.(ячеистые сети с коммутацией пакетов).Однако в современных сетях со смешанной топологией (звездно-кольцевой, звездно-шинной) реально стоит и решается задача выбора маршрутов для передачи кадров, для чего используются соответствующие средсва, например маршрутизаторы. Основные цели маршрутизации:

Обеспечение минимальной задержки пакета при его передаче от отправителя к получателю

Обеспеч максимальной пропускной способности сети

Максимальной защиты пакета от угроз безопасности

Обеспеч надежности доставки

Обеспеч минимальной стоимости передачи пакета

Классификация маршрутизации: По способу централизации: Централлизованная, децентраллизованная, смешанная

№59. Принципы маршрутизации.  Виды пердач

Различают три вида маршрутизации – простую,фиксированную,адаптивную. Принципеальная разница между ними – в степени учета изменений топологии и нагрузки сети при решении задачи выбора маршрута.

Простая маршрутизация отличается тем, что при выборе маршрута не учитывается ни изменение топологии сети, ни изменения ее состояния. Она не обеспечивает направленной передачи пакетов и имеет низкую эффективность. ЕЕ преимущества – простота реализации алгоритма маршрутизации и обеспечение устойчивой работы сети при выходе из строя отдельных ее элементов. Из этого вида практическое применение получили случайная(для передачи пакета из узла выбирается одно случайно свободное направление. Пакет “блуждает” по сети до тех пор пока не достигнет адресата) и лавинная маршрутизация(предусматривает передачу пакета из узла по всем свободным выходным линиям. Поскольку это происходит в каждом узле , имеет место размножение пакетов, что резко уменьшает пропускную способность. Эта проблема решается путем уничтожения в каждом узле дубликатов пакета и продвижению по маршруту только одного пакета).

Фиксированная маршрутизация характеризуется тем, что при выборе маршрута учитывается изменение топологии сети и не учитывается загруженность линий.Для каждого узла назначений направление передачи выбирается по  таблице маршрутов (каталогу), кто определяет кратчайшие пути. Каталоги составляются в центре управления сетью.Они составляются заново при изменении топологии. Различают однопутевую(в каталоге только один путь) и многопутевую(в каталоге несколько путей) фиксированные маршрутизации.Фиксированная маршрутизация применяется в сетях с малоизменяющейся топологией и установившимися потоками пакетов.

Адаптивная маршрутизация отличается тем, что принятие решения о направлении передачи пакетов осуществляется с учетом изменения топологии и нагрузки сети. Существует несколько вариантов адаптивной маршрутизации:Локальная,распределенная,централизованная, и гибридная адаптивные маршрутизации.

Локальная маршрутизация:основана на использовании информации, имеющейся в данном узле и включающей: таблицу маршрутов,которая определяет все направления передачи пакетов из этого узла,Данные о сост выходной линии связи(работают или нет),длину очереди пакетов , ожидающих передачи.Информация о сосотоянии других узлов не используется.Преимущество в принятии решения с учетом самых последних данных о загрузке узла. Недостаток в “близорукости”(узел не знает загруженность других узлов).

Распределенная адаптивная маршрутизация. Основана на использовании информации ,указанной для локальной маршрутизации и данных получаемых от соседних узлов сети о изменении топологии и загрузке соседних узлов.  Это приводит к повышению эффективности алгоритма, но сопровождается с загрузкой сети служебной информацией.Сведения о изменении состояния узлов распространеяется сравнительно медленно, поэтому выбор маршрута производится по устаревшим данным.

Централлизованнаямаршрутизация:характеризуется тем, что задача маршрутизации для каждого узла сети решается в центре маршрутизации(ЦМ).Каждый узел периодически формирует сообщение о своем состоянии и передает его в ЦМ. По этим данным для каждого узла составляется таблица маршрутов. Естественно , что передача сообщений в ЦМ формирование и рассылка таблиц маршрутов –все это сопряжено с временными затратами. Кроме того есть опасность потери управления при отказе ЦМ.

Гибридная адаптивная маршрутизация:основана на исполтьзовании таблиц маршрутов, рассылаемых ЦМ узлам сети в сочетании с анализом длины очередей в узлах. Следовательно, здесь реализуются принципы централизованной и локальной маршрутизаций. Гибридная маршрутизация компенсирует недостатки централизованной маршрутизации(маршруты ,формируемые центром , являются несколько устаревшими) и локальной(“близорукость” метода)и воспри-нимает их преимущества : маршруты центра соответствуют глобальному состоянию сети, а учет текущего состояния узла обеспечивает своевременность решения задачи.

№61. Защита информации в сетях. Помехо-защищающие коды

№62 Помехоисправляющие коды.

 Для построения помехоисправляющего кода. С точки зрения теории безразлично какой брать код. В сетях передача данных, передача нулевого байта с дополнением до четного неотделима от обрыва связи.

 Код четн/нечетн позволяет обнаруживать все нечетные ошибки, однако этот вид не указывает местонахождение ошибочного вида. Данные коды имеют кодовое расстояние =1. Передача без избыточной информации дает кодовое расстояние 0.Избыточность информации не очень умеренная. Во всех машинах использование такого кода оправдано, т.к. передача данных между устройствами и регистрами осуществляется параллельными кодами, где шины отдельных видов этих данных автономны и не влияют друг на друга.

№62.