Компьютерные сети: определение

Компьютерные сети: определение

Компьютерной сетью, или сетью ЭВМ называется комплекс территориально рассредоточенных ЭВМ, связанных между собой каналами передачи данных.

Главные сетевые услуги

Три главные сетевые услуги:

-Обеспечение информацией по всем областям человеческой деятельности.

-Электронные коммуникации.

-Удалённое выполнение программ (наличие в сети суперкомп, позвол реш сложные коммерч и научные задачи, а рез-ты выводятся на любую станцию)

3. Обобщённая структура компьютерной сети

Обобщённая структура компьютерной сети:

1) Интерфейсное оборудование – аппаратные средства, позволяющие преобразовывать информацию к виду, удобному для передачи по каналам связи, а также проводить обратное преобразование к виду, пригодному для дальнейшей обработки (сетевая карта, модем).

2) Протоколы обмена информацией – правила взаимодействия устройств в сети (за этот уровень отвечает сетевая операционная система).

3)Прикладные программы

4. Классификация компьютерных сетей

Все компьютерные сети делятся на три большие категории, на каждую из которых есть соответствующие ограничения в монтаже и содержании таких сетей:

-LAN (Local Area Network) - локальная вычислительная сеть, самый распространенный тип вычислительных сетей, встречается в жилых домах, в конторах, в игротеках в офисах мелких и крупных компаний и т. д. Отличается от всех последующих простотой создания и администрирования, то есть мелкому офису при небольшом торговом центре не обязательно нанимать на работу системного администратора, чтобы он следил за локальной сетью и в случае неисправности начинал ее исправлять, это лишнее. Тем более что если куплено хорошее оборудование, то сеть будет работать устойчиво.

-MAN (Metropolitan Area Network) - это городская вычислительная сеть. Состоит из провайдеров - поставщиков сети и обычных пользователей - клиентов, которые используют какую-либо линию связи для соединения с остальными членами сети. Такие сети, на данный момент, у нас встречаются довольно редко. За рубежом создание таких сетей уже давно и плодотворно практикуется.

-WAN (Wide Area Network) - это глобальная (мировая, региональная) вычислительная сеть, соединяющая провайдеров из разных городов мира в одну единую вычислительную сеть, или все LANы и MANы соеденены в единое целое. Иными словами, WAN - это по сути тот же Интернет. Глобальные сети м.б. публичными, частными, еорпоративными.

По типу среды передачи сети делятся на проводные и беспроводные.

По скорости передачи информации сети можно разделить на низко-, средне- и высокоскоростные.

Требования, предъявлемые к компьютерным сетям

Требования, предлагаемые к современным вычислительным сетям заключаются в следующем:

· Производительность

· Надежность и безопасность

· Расширяемость и масштабируемость

· Прозрачность

· Управляемость

· Совместимость

 

6.Локальные сети: определение

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) — небольшая группа компьютеров, связанных друг с другом и расположенных обычно в пределах одного здания или организации.

Локальные вычислительные сети (ЛВС) могут входить в качестве компонентов в состав региональной сети; региональные сети — объединяться в составе глобальной сети; наконец, глобальные сети могут образовывать еще более крупные структуры. Самым большим объединением компьютерных сетей в масштабах планеты Земля на сегодня является «сеть сетей» — Интернет.

Физические среды передачи данных: классификация

Среды передачи данных делятся на проводные и беспроводные. Проводные в свою могут иметь основой медный или оптоволоконный кабель. Среди медного кабеля различают параллельные проводники, витую пару и коаксиальный кабель.

Толстый коаксиальный кабель

Толстый (thick) коаксиальный кабель - относительно жесткий кабель с диаметром около 1 см (около 0,5 дюймов). Иногда его называют» стандартный Ethernet», поскольку он был первым типом кабеля, применяемым в Ethernet.

Медная жила толстого коаксиального кабеля больше в сечении, чем тонкого. Чем толще жила у кабеля, тем большее расстояние способен преодолеть сигнал. Следовательно, толстый коаксиальный кабель передает сигналы дальше, чем тонкий, - до 500 м при скорости до 10МБ/с (около 1 640 футов). Поэтому толстый коаксиальный кабель иногда используют в качестве основного кабеля, который соединяет несколько небольших сетей, построенных на тонком коаксиальном кабеле.
Для подключения к толстому коаксиальному кабелю применяют специальное устройство - трансивер (transceiver).

Трансивер снабжен специальным коннектором, который назван - «зуб вампира» (vampire tap) или «пронзающий ответвитель» (piercing tap). Этот «зуб» проникает через изоляционный слой и вступает в непосредственный физический контакт с проводящей жилой. Чтобы подключить трансивер к сетевому адаптеру, надо кабель трансивера подключить к коннектору AUI-порта сетевой платы. Этот коннектор известен также как DIX-коннектор (Digital Intel Xerox^), в соответствии с названиями фирм-разработчиков, или коннектор DB-15.

Тонкий коаксиальный кабель

Тонкий коаксиальный кабель - гибкий кабель диаметром около 0,5 см (около 0.25 дюймов). Он прост в применении и годится практически для любого типа сети. Подключается непосредственно к платам сетевого адаптера компьютеров.

Тонкий (thin) коаксиальный кабель способен передавать сигнал на расстояние до 185 м при скорости до 10 МБ/с (около 607 футов) без его заметного искажения, вызванного затуханием.
Производители оборудования выработали специальную маркировку для различных типов кабелей. Тонкий коаксиальный кабель относится к группе, которая называется семейством RG-58, его волновое сопротивление равно 50 0м. Основная отличительная особенность этого семейства - медная жила. Она может быть сплошной или состоять из нескольких переплетенных проводов.

Беспроводная среда передачи

Беспроводная передача осуществляется без использования проводов, в большом диапазоне частот, начиная от обычных радиочастот (AM- и FM-радиостанции), заканчивая низшими частотами светового диапазона (инфракрасный диапазон).

Важная проблема беспроводной передачи данных - это распределение частотного спектра. Поскольку область действия сигналов невозможно ограничить, важно, чтобы пользователи в одной географической области избегали использования одних и тех же частот, иначе произойдет их перекрытие. Радиус действия сигнала определяется его частотой и мощностью передачи. Чем выше рабочая частота, тем больше ёмкость (число каналов) системы связи и тем меньше предельное расстояние, на которое возможна прямая передача между двумя пунктами без ретрансляторов.

Недостатки:

- плохая защита от прослушивания, т.к. радиоволны распространяются неконтролируемо

- слабая помехоустойчивость

Радиорелейные линии связи

Радиорелейные линии (РРЛ) представляют собой цепочку приёмо-передающих радиостанций, которые осуществляют последовательную многократную ретрансляцию (приём, преобразование, усиление и передачу) передаваемых сигналов.

Радиорелейные линии можно разделить на две группы: прямой видимости и тропосферные.

Радиорелейные линии прямой видимости являются одним из основных наземных средств передачи сигналов телефонной связи, программ звукового и ТВ вещания, цифровых данных и т.д.

Инфракрасное излучение

ИК излучение – электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным видимым концом света(0,74 мкм) и микроволновым излучением(1-2 мм).

Сейчас весь диапазон инфракрасного излучения делят на три составляющих:

- коротковолновая область: λ = 0,74—2,5 мкм;

- средневолновая область: λ = 2,5—50 мкм;

- длинноволновая область: λ = 50—2000 мкм;

Последнее время длинноволновую окраину этого диапазона выделяют в отдельный, независимый диапазон электромагнитных волн — терагерцовое излучение (субмиллиметровое излучение).

· ИК излучение не требует соединительных проводов, т.к. использует для связи ИК излучение

· Скорость передачи данных по ИК каналу обычно не превышает 5-10 Мбит/с, но при использовании ИК лазеров м.б. достигнута скорость 150 Мбит/с

· Обеспечивает рабочую дальность от 300 м

· Секретность передаваемой информации не достигается

· В основном используется для связи компьютера с периферийным устройством

ИК каналы делятся на 2 группы:

1. Каналы прямой видимости. Связь осуществляется на лучах, идущих непосредственно от передатчика к приёмнику. При этом связь возможна только при отсутствии препятствий. Протяжённость канала прямой видимости может достигать несколько км

2. Каналы на рассеянном излучении. Работают на сигналах, отражающихся от стен, потолка, пола и др. препятствий. Препятствия в данном случае не страшны, но связь должна осуществляться в пределах одного помещения.

Достоинства:

- нечувствительность к электромагнитным помехам

- отсутствие необходимости получать разрешения на использование радиочастоты

- быстрый и простой монтаж

Недостатки:

- плохая огибаемость препятствий

- затруднена работа в условиях сильной запылённости воздуха

- сравнительно высокая стоимость

- зависимость от погодных условий и загрязнения оптики

 

Наземные

· системы персонального радиовызова (СПРВ)

· сотовые СМРС (предоставляют доступ к территориальному ресурсу)

· системы с радиальной архитектурой (станции абонентов и центральная станция — коммутатор и комплект приемопередатчиков с круговой диаграммой направленности)

· системы с радиально-зоновой архитектурой, транкинговая система мобильной радиосвязи (используют ретрансляторы, система автоматически выбирает лучший)

· зоновые СМРС (фиксированный канал через ретранслятор)

Спутниковые

· геостационарные (спутник находится на геостационарной орбите, высота около 36 тыс. км)

· среднеорбитальные

· низкоорбитальные

· высокоэллиптические (работа спутника осуществляется при его нахождении в апогее)

Транкинговая радиосвязь

Транкинговая радиосвязь — система двусторонней подвижной радиосвязи, которая использует диапазон ультракоротких волн. Система транкинговой радиосвязи устроена аналогично сотовой - пользовательские терминалы и базовые станции, оборудование для увеличения дальности связи — ретрансляторы и контроллер, который управляет работой станции и обеспечивает выход на городскую телефонную сеть.

При этом, транкинговая радиосвязь поддерживает:

- осуществление моментальной связи (0,2-0,5 сек) внутри группы абонентов, которая может быть задана заранее;

- возможность перераспределения участников групп во время сеанса связи;

- систему приоритетов вызовов (мобильный оператор не делает различий между абонентами);

- сохранение связи даже при выходе из строя базовой станции;

- передачу широковещательного сигнала абонентам сети;

- возможность быстро переконфигурировать сеть.

Цифровые стандарты транкинговой радиосвязи пока не получили такого широкого распространения в связи с более высокой стоимостью оборудования.

CSMA/CA

CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) — множественный доступ (MA) с прослушиванием несущей(CS) и избежанием коллизий(CA).

Каждый компьютер перед передачей данных в сеть сигнализирует о своём намерении, поэтому остальные компьютеры узнают о готовящейся передаче и могут избежать коллизий. Однако широковещательное оповещение увеличивает общий трафик сети и уменьшает её пропускную способность (CSMA/CA медленнее CSMA/CD).

Общий недостаток конфликтных методов доступа – неопределённое время прохождения кадра, резко увеличивающееся при возрастании интенсивности сетевого трафика.

Достоинства конфликтных методов доступа:

- простота реализации

- все сетевые узлы передают и принимают сигналы в одной полосе частот

- имеется один канал для передачи всех данных

Недостатки конфликтных методов доступа:

- только один узел может передавать данные в отдельный момент времени

- узел может либо передавать либо принимать данные (работать в полудуплексном режиме)

Метод доступа с маркером

В среде постоянно циркулирует специальное служебное сообщение, называемое маркером (token).

Право на передачу имеет только тот узел, который в данный момент владеет маркером. Узел захвативший маркер загружает в него пакет и отправляет его в путь снабдив его адресами.

Недостатки данного метода:

- более медленный метод

- плохо приспособлен к неравномерной загрузке сети

Методы доступа с маркером:

- Token Ring (IBM)

- ArcNet (Datapoint)

- FDDI

Метод доступа по приоритету

В случае метода доступа по приоритету кадры передаются не всем узлам сети, а только узлу назначения. В сети есть выделенный арбитр доступа – концентратор. Концентраторы циклически выполняют опрос портов. Узел, желающий передать пакет, посылает сигнал концентратору, запрашивая передачу кадра и указывая его приоритет. Есть два уровня приоритетов: высокий и низкий. Высокий соответствует данным, чувствительным к временным задержкам (речь, видео). Если сеть свободна, концентратор разрешает передачу пакета.

 

 

Стеки протоколов

Стек протоколов – это набор протоколов разных уровней достаточный для организации взаимодействия систем.

Наиболее популярные стеки протоколов: TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS/SMB, DECnet и SNA. Большинство протоколов (все из перечисленных, кроме SNA) одинаковы на физическом и на канальном уровне, но на других уровнях как правило используют разные протоколы.

Стандарты семейства IEEE 802.x охватывают только два нижних уровня семиуровней модели OSI - физический и канальный. Это связано с тем, что именно эти уровни в наибольшей степени отражают специфику локальных сетей. Старшие же уровни, начиная с сетевого, в значительной степени имеют общие черты как для локальных, так и для глобальных сетей.

Канальный уровень делится на 2 подуровня:

- подуровень управления доступом к среде (Media Access Control, MAC)

- подуровень логической передачи данных (уровень управления логич каналом)(Logical Link Control, LLC).

MAC-уровень появился из-за существования в локальных сетях разделяемой среды передачи данных. Именно этот уровень обеспечивает корректное совместное использование общей среды, предоставляя ее в соответствии с определенным алгоритмом в распоряжение той или иной станции сети. После того, как доступ к среде получен, ею может пользоваться следующий подуровень, организующий надежную передачу логических единиц данных - кадров информации. В современных локальных сетях получили распространение несколько протоколов MAC-уровня, реализующих различные алгоритмы доступа к разделяемой среде. Эти протоколы полностью определяют специфику таких технологий как Ethernet, Token Ring, FDDI, 100VG-AnyLAN.

Уровень LLC отвечает за достоверную передачу кадров данных между узлами, а также реализует функции интерфейса с прилегающим к нему сетевым уровнем. Для уровня LLC также существует несколько вариантов протоколов, отличающихся качеством транспортных услуг этого уровня.

- LLC1 – процедура без установления соединения и без подтверждения

- LLC2 – процедура с установлением соединения и подтверждением

- LLC3 – процедура без установления соединения, но с подтверждением

Форматы кадров Ethernet.

В кадрах стандарта Ethernet-II (или Ethernet DIX), опубликованного компаниями Xerox, Intel и Digital еще до появления стандарта IEEE 802.3, вместо двухбайтового поля L (длина поля данных) используется двухбайтовое поле T (тип кадра). Значение поля типа кадра всегда больше 1518 байт, что позволяет легко различить эти два разных формата кадров Ethernet DIX и IEEE 802.3.

Pre+SFD

DA

SA

T|L

LLC data

(PAD)

FCS

Pre – преамбула (7 байт 10101010 для синхронизации на приёмной стороне)

SFD – начальный ограничитель кадра (Starting Frame Delimiter, 10101011)

DA – адрес назначения (Destination Adress, MAC адрес – 6 байт)

SA – адрес источника (Source Adress, MAC адрес – 6 байт)

T|L – тип или длина кадра

LLC data – данные верхних уровней

PAD – поле заполнения

FCS – контрольная сумма

Типы МАС адресов

MAC-адрес (от англ. Media Access Control — управление доступом к носителю) — это уникальный идентификатор, сопоставляемый с различными типами оборудования для компьютерных сетей. Большинство сетевых протоколов канального уровня используют одно из трёх пространств MAC-адресов, управляемых IEEE: MAC-48, EUI-48 и EUI-64. Адреса в каждом из пространств теоретически должны быть глобально уникальными. Не все протоколы используют MAC-адреса, и не все протоколы, использующие MAC-адреса, нуждаются в подобной уникальности этих адресов.

В широковещательных сетях (таких, как сети на основе канальном уровне, которую используют протоколы более высокого (сетевого) уровня. Для преобразования MAC-адресов в адреса сетевого уровня и обратно применяются специальные протоколы (например, RARP в сетях TCP/IP).

Адреса типа MAC-48 наиболее распространены; они используются в таких технологиях, как Token ring, бит, таким образом, адресное пространство MAC-48 насчитывает 248 (или 281 474 976 710 656) адресов. Согласно подсчётам IEEE, этого запаса адресов хватит по меньшей мере до 2100 года.

EUI-48 от MAC-48 отличается лишь семантически: в то время как MAC-48 используется для сетевого оборудования, EUI-48 применяется для других типов аппаратного и программного обеспечения.

Правило 5-4-3.

(5 сегментов, 4 повторителя, 3 нагруженных сегмента). Ограниченное число повторителей объясняется дополнительной задержкой распространения сигнала, который они вносят. Применение повторителей увеличивает время двойного распространения сигнала, который для надёжности распространения коллизий не должно превышать время передачи кадра мин длины, т.е. кадра в 1-2 байта или 576 бит. Каждый повторитель подключается к сегменту одним своим трансивером, поэтому к нагружаемому сегменту можно подключить не более 99 узлов. Мах число узлов в сети: 99 * 3=297 узлов.

Правило четырех хабов.

Правило 4 хабов — это правило построения сети (или подсети) с одним доменом коллизий: максимальное количество хабов между любыми двумя станциями не должно быть больше четырех.

Если при построении сети используются и повторители, и хабы, то при проверке правила 4 хабов повторитель приравнивается к хабу (фактически повторитель и есть хаб с двумя портами).

Когда сеть при помощи коммутаторов или маршрутизаторов разбита на несколько доменов коллизий, правило 4 хабов работает независимо в каждом домене, но не относится ко всей сети в целом.

Gigabit Ethernet.

Работа над стандартом 10 Gigabit Ethernet началась в 1999 году и была завершена в 2002 году.

Особенности 10GE:

- сохранён формат кадра (MAC подуровень)

- передача только в полнодуплексном режиме

- в качестве среды передачи используется оптоволокно (преимущественно одномодовое)

- метод доступа CSMA/CD не нужен

Стандарты 10GE (802.3ae):

- 10GBASE-SR – поддерживает расстояние д 300м с использованием нового многомодового волокна

- 10GBASE-LR – использует лазеры на 1310нм и одномодовое оптоволокно, что позволяет достичь расстояния до 10км.

10GBASE-LX4 – используется уплотнение по длине волны (WDM) для поддержки расстояний от 240м до 300м по многомодовому волокну. Это достигается использованием четырёх отдельных лазеров, работающих со скоростью 3,25 Гбит/с в диапазоне 1300нм на одной длине волны.

10GBASE-ER(extended reach) – использует 1550нм-лазеры и осуществляет передачу по одномодовому оптоволокну со скоростью 10.3125 Гбит/с на расстояния до 40 км.

В феврале 2004 года Институтом инженеров электротехники и электроники (IEEE) была поставлена задача разработать стандарт 10 Gigabit Ethernet «по меди» (т.е. для медного кабеля). В июне 2006 года был ратифицирован стандарт 802.3an, описывая приложение 10Gbase-T, которое может использоваться на UTP и STP категории 6.

4 направления по которым шла работа:

- ослабление помех

- ускорение аналогово-цифрового преобразования

- улучшение кабеля

- усовершенствование кодировки

G и 100G Ethernet

Стандарт основан на IEEE 802.3: не меняется ни формат фрейма, ни его размеры, ни полнодуплексный принцип работы.

LLC (Logical Link Control) и MAC (Media Access Control) уровни, соответствующие Layer 2 модели OSI, остаются без принципиальных изменений. MAC подключается к среде передачи (media) через PHY уровень (соответствует Layer 1 OSI). В свою очередь, PHY уровень включает подуровни PCS (Physical Coding Sublayer), PMA (Physical Medium Attachment), PMD (Physical Media Dependent), а также, опционально, FEC (Forward Error Correction).

RS (Reconciliation Sublayer) — подуровень согласования, который передает последовательность бит от MAC-уровня в MII (Media Independent Interface). Интерфейсов MII в стандарте описано два: XLGMII для 40Гбит/с (римские XL=40) и CGMII для 100Гбит/с (римское С=100). Они базируются на прежнем XGMII (10Гбит/с) и являются логическими, внутрисхемными интерфейсами, обеспечивающими 64-битные (8 полос по 8 бит) каналы приема/передачи данных к PHY (физическому уровню). Также MII обеспечивает тактовую частоту 625 МГц для 40 Гбит/с и 1.5625 ГГц для 100 Гбит/с и на прием, и на передачу.

PCS отвечает за кодирование и скремблирование битового потока при передаче и обратные действия при приеме. Используется та же схема кодирования, что и в 10G — 64B/66B (66 бит линейного кода на 64 бита данных). Для реализации высоких скоростей была разработана специальная MLD методика (Multilane Distribution), суть которой заключается в round-robin чередовании 66-битных блоков данных по нескольким полосам (не знаю, как тут более адекватно перевести «lane»). Преимуществом этой методики является её полная реализуемость на CMOS, что позволит в итоге максимально снять нагрузку по обработке битового потока с электроники, встроенной в оптический интерфейс, а это упростит его функциональность (читай — повысит надежность) и заметно снизит стоимость.
Периодическая вставка маркеров в поток битов позволяет на принимающей стороне компенсировать возможные сдвиги битовых групп и полностью восстановить начальный агрегатный сигнал.
PMA обеспечивает преобразование кодовых групп в последовательный сигнал (serialize) и обратный процесс (deserialize). Конкретная реализация PMA зависит от подуровня PMD, т.е., по сути, от типа среды и передатчика.
Ну и, наконец, PMD отвечает за передачу последовательности битов в физическую среду через MDI (Media Dependent Interface).

Оптика предполагает использование волнового уплотнения — на 40G CDWM (Coarse Wave Division Multiplexing), на 100G — DWDM (Dense Wave Division Multiplexing) технологии.

Форм-фактором для стандарта предполагается сделать CFP (C form-factor pluggable) так же, как для 10G форм-фактором стал XENPAK. Для этого, как там у них принято, заключено Multisource Agreement, чтобы согласовать все необходимые параметры между разными производителями.

59. 100VG – AnyLAN: история, время появления, основные характеристики. Преимущества и недостатки.

В качестве альтернативы технологии Fast Ethernet, фирмы AT&T и HP выдвинули проект новой технологии со скоростью передачи данных 100 Мб/с - 100Base-VG. В этом проекте было предложено усовершенствовать метод доступа с учётом потребности мультимедийных приложений, при этом сохранить совместимость формата пакета с форматом пакета сетей 802.3. В сентябре 1993 года по инициативе фирм IBM и HP был образован комитет IEEE 802.12, который занялся стандартизацией новой технологии. Проект был расширен за счёт поддержки в одной сети кадров не только формата Ethernet, но и формата Token Ring. В результате новая технология получила название 100VG-AnyLAN, то есть технология для любых сетей (Any LAN - любые сети), имея в виду, что в локальных сетях технологии Ethernet и Token Ring используются в подавляющем количестве узлов.

Летом 1995 года технология 100VG-AnyLAN получила статус стандарта IEEE 802.12.

В технологии 100VG-AnyLAN определены новый метод доступа Demand Priority и новая схема квадратурного кодирования Quartet Coding, использующая избыточный код 5В/6В.

Метод доступа Demand Priority основан на передаче концентратору функций арбитра, решающего проблему доступа к разделяемой среде. Метод Demand Priority повышает коэффициент использования пропускной способности сети за счёт введения простого, детерминированного метода разделения общей среды, использующего два уровня приоритетов: низкий - для обычных приложений и высокий - для мультимедийных.

Технология 100VG-AnyLAN не завоевала популярность среди производителей коммуникационного оборудования и к настоящему времени практически исчезла с рынка, разработка новых устройств не производится.

Основные характеристики и отличия:

- метод доступа - Demand Priority

- кадры передаются не всем узлам сети, а только станции назначения

- выделенный арбитр доступа - Концентратор

- данные передаются по 4 парам UTP категории 3 (25 Мбит/c по каждой паре)

- максимальное количество компьютеров в сети 1024, рекомендуемое – до 250.

Особенность - сохранение Формата кадра Ethernet и Token Ring.

Виртуальные каналы

Стандарты установления соединения для уровня ATM определяют виртуальные каналы и виртуальные пути. Виртуальный канал ATM - это соединение между двумя конечными станциями ATM, которое устанавливается на время их взаимодействия. Виртуальный канал является двунаправленным; это означает, что после установления соединения каждая конечная станция может как посылать пакеты другой станции, так и получать их от нее.

После того как соединение установлено, коммутаторы между конечными станциями получают адресные таблицы, содержащие сведения о том, куда необходимо направлять ячейки. В них используется следующая информация:

· адрес порта, из которого приходят ячейки;

· специальные значения в заголовках ячейки, которые называются идентификаторами виртуального канала (virtual circuit identifiers - VCI) и идентификаторами виртуального пути (virtual path identifiers - VPI).

· Адресные таблицы также определяют, какие VCI и VPI коммутатор должен включить в заголовки ячеек перед тем как их передать.

Имеются три типа виртуальных каналов:

· постоянные виртуальные каналы (permanent virtual circuits - PVC);

· коммутируемые виртуальные каналы (switched virtual circuits - SVC);

· интеллектуальные постоянные виртуальные каналы (smart permanent virtual circuits - SPVC).

PVC - это постоянное соединение между двумя конечными станциями, которое устанавливается вручную в процессе конфигурирования сети. Пользователь сообщает провайдеру ATM-услуг или сетевому администратору, какие конечные станции должны быть соединены, и он устанавливает PVC между этими конечными станциями.PVC включает в себя конечные станции, среду передачи и все коммутаторы, расположенные между конечными станциями. После установки PVC для него резервируется определенная часть полосы пропускания, и двум конечным станциям не требуется устанавливать или сбрасывать соединение.

SVC устанавливается по мере необходимости - всякий раз, когда конечная станция пытается передать данные другой конечной станции. Когда отправляющая станция запрашивает соединение, сеть ATM распространяет адресные таблицы и сообщает этой станции, какие VCI и VPI должны быть включены в заголовки ячеек. Через произвольный промежуток времени SVC сбрасывается. SVC устанавливается динамически, а не вручную. Для него стандарты передачи сигналов уровня ATM определяют, как конечная станция должна устанавливать, поддерживать и сбрасывать соединение. Эти стандарты также регламентируют использование конечной станцией при установлении соединения параметров QoS из уровня адаптации ATM. Кроме того, стандарты передачи сигналов описывают способ управления трафиком и предотвращения "заторов": соединение устанавливается только в том случае, если сеть в состоянии поддерживать это соединение. Процесс определения, может ли быть установлено соединение, называется управлением признанием соединения (connection admission control - CAC).

SPVC - это гибрид PVC и SVC. Подобно PVC, SPVC устанавливается вручную на этапе конфигурирования сети. Однако провайдер ATM-услуг или сетевой администратор задает только конечные станции. Для каждой передачи сеть определяет, через какие коммутаторы будут передаваться ячейки.Большая часть раннего оборудования ATM поддерживала только PVC. Поддержка SVC и SPVC начинает реализовываться только сейчас.

PVC имеют два преимущества над SVC. Сеть, в которой используются SVC, должна тратить время на установление соединений, а PVC устанавливаются предварительно, поэтому могут обеспечить более высокую производительность. Кроме того, PVC обеспечивают лучший контроль над сетью, так как провайдер ATM-услуг или сетевой администратор может выбирать путь, по которому будут передаваться ячейки.Однако и SVC имеют ряд преимуществ перед PVC. Поскольку SVC устанавливается и сбрасывается легче, чем PVC, то сети, использующие SVC, могут имитировать сети без установления соединений. Эта возможность оказывается полезной в том случае, если вы используете приложение, которое не может работать в сети с установлением соединений. Кроме того, SVC используют полосу пропускания, только когда это необходимо, а PVC должны постоянно ее резервировать на тот случай, если она понадобится. SVC также требуют меньшей административной работы, поскольку устанавливаются автоматически, а не вручную. И наконец, SVC обеспечивают отказоустойчивость: когда выходит из строя коммутатор, находящийся на пути соединения, другие коммутаторы выбирают альтернативный путь.В некотором смысле SPVC обладает лучшими свойствами этих двух видов виртуальных каналов. Как и в случае с PVC, SPVC позволяет заранее задать конечные станции, поэтому им не приходится тратить время на установление соединения каждый раз, когда одна из них должна передать ячейки. Подобно SVC, SPVC обеспечивает отказоустойчивость. Однако и SPVC имеет свои недостатки: как и PVC, SPVC устанавливается вручную, и для него необходимо резервировать часть полосы пропускания - даже если он не используется.

WWW. История появления. Основные понятия.

World Wide Web (сервис интернет). Разработка этого проекта была начата в 1989 году в Европейском центре ядерных исследований (CERN). World Wide Web – это распределенная информационная информационная система мультимедиа, основанная на гипертексте. (Тимоти Бернс Ли)

Информация в WWW представляется в виде документов, каждый из которых может содержать как внутренние перекрёстные ссылки, так и ссылки на другие документы хранящиеся на том же самом или на любом другом сервере. Такие ссылки называются гиперссылками или гиперсвязками. Выбирая гиперссылки, ползователь может быстро перемещаться между документами и их частями.

Можно сказать, что Всемирная паутина стоит на «трёх китах»: HTTP, HTML и URL.

HTTP (сокр. от англ. HyperText Transfer Protocol — «протокол передачи гипертекста») — протокол прикладного уровня передачи данных (изначально — в виде гипертекстовых документов). Основой HTTP является технология «клиент-сервер», то есть предполагается существование потребителей (клиентов), которые инициируют соединение и посылают запрос, и поставщиков (серверов), которые ожидают соединения для получения запроса, производят необходимые действия и возвращают обратно сообщение с результатом

HTML (от англ. HyperText Markup Language — «язык разметки гипертекста») — стандартный язык разметки документов во Всемирной паутине. Большинство веб-страниц создаются при помощи языка HTML (или XHTML). Язык HTML интерпретируется браузером и отображается в виде документа, в удобной для человека форме.

Единый указатель ресурсов (англ. URL — Uniform Resource Locator) — единообразный локатор (определитель местонахождения) ресурса. Ранее назывался Universal Resource Locator — универсальный локатор ресурса. URL — это стандартизированный способ записи адреса ресурса в сети Интернет.

+ можно почитать конспект (лекция 5) 15.03.12

Протоколы электронной почты

Без протоколов SMTP, РОРЗ и IMAP невозможна работа электронной почты. Задача SMTP, РОРЗ и IMAP — организация обмена электронными сообщениями. Особенностью почтовых протоколов является однозадачность, например, протокол, отсылающий сообщения, не способен их принимать, и наоборот. Именно поэтому такие протоколы работают парами.

SMTP (англ. Simple Mail Transfer Protocol — простой протокол передачи почты) — это сетевой протокол, предназначенный для передачи электронной почты в сетях TCP/IP. SMTP используется для отправки почты от пользователей к серверам и между серверами для дальнейшей пересылки к получателю. Для приёма почты, почтовый клиент должен использовать протоколы POP3 или IMAP. Работа с SMTP происходит непосредственно на сервере получателя. Поддерживает функции: установление соединения, аутентификация, передача данных.

POP3 (англ. Post Office Protocol Version 3 — протокол почтового отделения, версия 3) используется почтовым клиентом для получения сообщений электронной почты с сервера. Обычно используется в паре с протоколом SMTP. Предыдущие версии протокола (POP, POP2) устарели. В протоколе POP3 предусмотрено 3 состояния сеанса:

- авторизация – клиент проходит процедуру аутентификации.

- транзакция – клиент получает информацию о состоянии почтового ящика, принимает и удаляет почту.

- обновление – сервер удаляет выбранные письма и закрывает соединение.

IMAP (англ. Internet Message Access Protocol — «Протокол доступа к электронной почте Интернета») — протокол прикладного уровня для доступа к электронной почте.

Аналогично POP3, служит для работы с входящими письмами, однако обеспечивает дополнительные функции, в частности, возможность поиска по ключевому слову без сохранения почты в локальной памяти. IMAP предоставляет пользователю обширные возможности для работы с почтовыми ящиками, находящимися на центральном сервере. Почтовая программа, использующая этот протокол, получает доступ к хранилищу корреспонденции на сервере так, как будто эта корреспонденция расположена на компьютере получателя. Электронными письмами можно манипулировать с компьютера пользователя (клиента) без постоянной пересылки с сервера и обратно файлов с полным содержанием писем. + можно почитать конспект (лекция 5) 15.03.12

Стек протоколов TCP/IP

Протокол — стандарт, описывающий правила взаимодействия функциональных блоков при передаче данных.

Интерфейс – это набор функций, который нижележащий уровень предоставляет вышележащему.

Стек протоколов – это набор протоколов разных уровней, достаточных для организации взаимодействия систем.

Сетевая модель OSI (англ. open systems interconnection basic reference model — базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем, сокр. ЭМВОС; 1978 г.) — абстрактная сетевая модель для коммуникаций и разработки сетевых протоколов.

Уровни OSI:

1. Физический уровень (англ. physical layer) — нижний уровень модели, предназначенный непосредственно для передачи потока данных. Другими словами, осуществляет интерфейс между сетевым носителем и сетевым устройством.

Характеристики: уровни напряжений, временные параметры изменённых напряжений, скорости физической передачи данных, максимальные расстояния передачи информации, физические разъемы и др.

2. Канальный уровень (англ. data link layer) предназначен для обеспечения взаимодействия сетей на физическом уровне и контроля за ошибками, которые могут возникнуть. Полученные с физического уровня данные он упаковывает в кадры, проверяет на целостность, если нужно, исправляет ошибки (формирует повторный запрос поврежденного кадра) и отправляет на сетевой уровень. Канальный уровень может взаимодействовать с одним или несколькими физическими уровнями, контролируя и управляя этим взаимодействием.

3. Сетевой уровень (англ. network lay