Ретроспектива развития ис
Первые вычислительные системы появились еще в глубокой древности. Со 2 пол. 19 в. начинают развиваться механические вычислительные системы. В 1 пол. 20в. эти системы становятся электромеханическими и аналоговыми. В конце 40х-гг. 20в. появляются первые цифровые компьютеры. В 70е-гг. появляются первые вычислительные сети, объединяющие компьютеры. К концу 20в. сформировалась глобальная вычислительная сеть – Интернет.
Информационные и телекоммуникационные системы (ис и ткс) Состав и структура ис
Состав ИС:
1. компьютер
- сервера (управляющий сервер, файловый сервер, сервер приложений, принт-сервер, почтовый сервер, http или web сервер, DNS сервер и т.д.)
- рабочие станции
2. телекоммуникационное оборудование
- специализированное оборудование (сетевые карты, свичи, роутеры)
- вспомогательное оборудование
С роутер труктура ис
сервер
ГРС2
ЛВС
ЛВС филиала
РС
ГРС1
ЛВПС
Совокупность ЛВС филиалов организации образуют корпоративную сеть предприятия.
Уровни ИС:
6. Прикладной (уровень приложений)
5. Уровень СУБД
4. Уровень системных служб
3. Уровень ОС
2. Телекоммуникационный уровень
1. Уровень технических средств
Вертикальная – в отношении уровней одного компьютера.
Горизонтальная – в отношении одинаковых уровней внутри локальной сети предприятия.
Модель взаимодействия открытых систем (ISO\ OSI)
1
.
Физический
2. Канальный
3. Сетевой уровни передачи данных
4. Транспортный
5
.
Сеансовый
6. Уровень представлений представление данных для передачи
7. Прикладной
1, 2, 3, 4 уровни занимаются передачей данных, 5 и 6 уровни занимаются представлением данных для передачи данных.
Телекоммуникационные технологии
1й уровень согласно модели ISO\OSI физический. Физический уровень отвечает за среду передачи сигнала.
В стандартах телекоммуникационных технологий определяется 3 среды передачи:
1. медный кабель;
2.оптоволокно;
3. радиоэфир.
Медный кабель может быть в виде:
- коаксиального кабеля (тонкий, толстый);
- витой пары (неэкранированная, экранированная) гарантированная связь 100м.
Оптоволокно может быть:
- одномодовым (монохромным), 7-8км.
-многомодовым, 10 км.
Wi-Fi (радиоэфир), должна быть точка доступа
Манчестерский код – способ модуляции сигнала. Данный код более помехоустойчивый по сравнению с традиционной передачей.
1
А
1010
t
t
t
Манчестерский код
1 валом, 0 спадом
Двухуровневый манчестерский код
(двухпороговый)
2й уровень канальный, его задача осуществлять коммутацию.
Все сообщения на втором уровне передаются в качестве фрейма (кадр).
Формат кадра
MAC получателя
MAC отправителя
Служебное поле
RFC (контрольная сумма)
6 байт
6 байт
16 байт
1500 байт
1700 байт
Протоколы 2го уровня:
Ethernet, IEEE 802,3
Token Ring, IEEE 802,5
FDDI
PPP
Оборудование на 2м уровне:
NIC (сетевая интерфейсная карта)
Концентратор (hub)
Повторитель (репитер)
Сеть, объединенная с помощью коммутаторов (повторителей), называется доменом коллизий.
Мост (строит таблицу MAC-адресов)
Многопортовый мост – коммутатор (свич).
Сеть, объединенная с помощью свичей, называется доменом широковещательных запросов (бродкаст домен).
свич
Свичи обмениваются служебной информацией, таблицами MAC – адресов. Для создания оптимальных маршрутов используются протоколы (RIP протокол).
Административная дистанция – это параметр, позволяющий влиять на выбор корневого свича. Чем числовое значение дистанции ниже, тем выше возможность того, что свич будет корневым.
Произвольный доступ с контролем коллизий – доступ в сети Ethernet (коллизия - столкновение двух пакетов):
1) запрос на захват сети от карточки (любое сетевое устройство)
2) ожидание отклика
Если карточка обнаружила коллизию, она ретранслирует коллизию в сеть; прекращает передачу; выжидает определенное время; производит попытку передачи; если снова обнаруживается коллизия, то передача прекращается, а интервал увеличивается на случайную величину.
В Token Ring алгоритм передачи метки (алгоритм передачи флага):
В сети есть станция, имеющая право на передачу метки
Станция передает метку в сеть
Метка передается от одной станции к другой по кругу
Если метка возвратилась на станцию, которая ее передала, то такая метка уничтожается и передается новая
Если станции необходимо передать сообщение, то станция дожидается метки, вставляет в нее сообщение и передает его по кольцу следующей станции
Станция, получившая сообщение, передает в сеть пустую метку
Если сообщение передается станцией с высоким приоритетом, она сохраняет предыдущую передачу и передает свое сообщение, после чего возобновляет передачу прерванного сообщения.
3й уровень сетевой, предназначенный для организации маршрутизации (выбор маршрута)
Устройства данного уровня:
Шлюз
Маршрутизатор
Шлюз – это интерфейс, через который передаются пакеты в другую сеть (Gateway).
ЛВС 1
ЛВС 2
ЛВС …
В узком смысле шлюз – это компьютер, имеющий две сетевые карты, подключенный к разным подсетям.
Маршрутизатор – это многопортовый шлюз (Router).
- компьютер, имеющий более 2х сетевых карточек
Методы маршрутизации:
1) с выбором маршрута (IP - протокол)
2) с коммутацией маршрута (X 25, GRE протоколы)
При выборе маршрута, куда ретранслировать пакет выбирает маршрутизатор. Решение на ретрансляцию пакета производит каждый маршрутизатор отдельно.
При коммутации маршрута существует некий центральный сервер, который хранит таблицу маршрутов и все маршруты имеют свой номер (ip). В каждом маршруте указываются маршрутизаторы, через которые пойдет пакет. Этот маршрут не меняется.
Формат ip –пакета.
Информация, передаваемая по IP-сетям, организуется в виде пакетов. Структура IP-пакета в соответствии с IP-протоколом версии 4 изображена на Рис. 1 (числа означают номера байтов):
Структура IP-адреса
IP-адрес - это 32-битовое число, представленное в виде четырех 8-битовых байтов. Каждый байт представляет собой десятичное число в диапазоне от 0 до 255.
Адрес записывается в десятичном формате, в котором байты отделяются десятичными знаками (точками), например, -164.90.70.47. Этот формат называется четырехкомпонентной системой обозначений с точками.
IP-адрес логически делится на две главные части:
• Сетевая часть
• Узловая часть.