1. ^{Понятие вычислительной сети (СВ).}

С е т ь в ы ч и с л и т е л ь н а я (СВ, сеть ЭВМ, компьютерная сеть) - совокупность средств вычислительной техники и средств телекоммуникаций, реализующих две основные функции (рис.1):

1) обработку данных;

2) передачу данных.

СВТ		СВТ
	СТК
СВТ		СВТ

2. ^{Основные функции СВ.}

- обработку данных;

- передачу данных.

3. ^{В чем различие между данными и информацией?}

Данные – множество сведений подлежащих обработке (мера – обьем)

Инф. – сведения полученные вследств. обработки множества данных (мера – энтропия)

4. В чем состоит отличие вычислительной системы (комплекса) от ЭВМ ?

ВС - технические средства + программы + данные

ВК - технические средства

4. ^{Многопроцессорный (многомашинный)ВК - это ...?}

МПВК - несколько процессоров подключены к одним ресурсам (памяти)

ММВК - каждый процессор имеет собственные ресурсы(память)

5. ^{Основная цель построения ВК.}

Достижения производит. И надежности недостижимых для однопроцессорных ЭВМ.

6. ^{Понятие стандартного (прикладного) программного обеспечения.}

стандартного - ОС и управляющие программы

прикладного – ориентировано на решение задач конкретной области применения

7. ^{Понятие задачи, задания и вычислительного процесса.}

Задачи – определен прикладная программа с определенным набором данных

Задание – то, что инициирует выполнение задачи

вычислительного процесса – процесс выполнения задач вычислительной системой

8. ^{В чем отличие архитектуры от технологии СВ?}

Архитектура – совокупность инженерных и технических решений по структурной и функциональной организации сети, обеспечивающих определенные свойства и хар-ки

Технология – сопособ организации передачи и обработки данных, обеспечивающий достижение определенной цели.

9. ^{Назначение, состав и обобщенная структура систем телеобработки (СТО).}

Выч. система, обеспечивающая обработку данных, передаваемых от удаленных абонентов по каналам связи.

[АбПункт] – [КС] – [УстрСопряжения] – [ВС]

10. ^{Достоинства СТО.}

• возможность доступа удален. Пользоват.

• Эффективное использование больших ВС

• Возможность создания интегрированых БД доступных многим пользователям

• Выравнивание нагруз в течение суток

11. ^{Назначение и функции ЛА, МПД, удаленного МПД?}

12. ^{Нарисовать схему СТО с ЛА (МПД, удаленным МПД)?}

13. ^{Понятие и функции программируемого МПД (связного процессора)?}

14. ^{В чем отличие выделенного КС от коммутируемого?}

Выд – предоставляется постояно

Ком. – на время соединения

15. ^{Какие устройства относятся к АПД?}

^?преобразующей данные в сигналы, соответствующие типу ЛС.

16. ^{Понятие звена передачи данных.}

^{Соединение двух узлов}

17. ^{В чем отличие пакета от сообщения (кадра)?}

Сообщение - блок данных, рассматриваемых как единое целое при передаче между двумя пользователями и имеющих определенное

смысловое значение. В структуре сообщения выделяют (рис.??): заголовок, содержащий служебную информацию (адреса отправителя и получателя, категорию

срочности и т.п.), текст сообщения (данные) и концевик.

Пакет - блок данных (часть сообщения) обычно постоянной длины, представляющий собой единицу передачи данных в базовой СПД.

Кадр - блок данных постоянной длины, передаваемый как единое целое по каналу связи между двумя узлами. В некоторых сетях понятия "пакет" и "кадр" - эквивалентны.

18. ^{Перечислить требования к организации вычислительных сетей.}

1) о т к р ы т о с т ь - возможность включения дополнительных компонентов (узлов и каналов связи, средств обработки данных) без изменения существующих технических и программных средств;

2) г и б к о с т ь - сохранение работоспособности при изменении структуры в результате выхода из строя отдельных компонентов сети или при изменении типов узлов и каналов связи, а также возможность работы в сети оборудования разного типа;

3) э ф ф е к т и в н о с т ь - обеспечение требуемого качества обслуживания пользователей при минимальных затратах.

19. ^{Примеры прикладных (системных) процессов.}

1) п р и к л а д н ы е - обработка данных в ЭВМ и терминалах, а также передача данных в СПД;

2) с и с т е м н ы е - обеспечение прикладных процессов (активизация терминала для прикладного процесса, организация связи между процессами и др.).

20. ^{Понятия схемного и программного интерфейса.}

^?

21. ^{В чем отличие логической характеристики протокола от процедурной ?}

1) л о г и ч е с к а я х а р а к т е р и с т и к а протокола -

структура (формат) и содержание (семантика) сообщений; задается перечислением типов сообщений и их смысла;

2) п р о ц е д у р н а я х а р а к т е р и с т и к а протокола - правила выполнения действий, предписанных протоколом взаимодействия; может представляться в различной форме: операторными схемами алгоритмов; автоматными моделями, сетями Петри и др.

22. ^{Классификация СВ по размеру (территориальному охвату).}

- локальные;

- распределенные (территориальные);

- глобальные.

23. ^{Основное отличие WAN от LAN.}

LAN - сеть передачи данных со скоростью, как правило, не менее 1 Мбит/с, обеспечивающая связь на небольших расстояниях – от нескольких десятков метров до нескольких километров. Оборудование, подключаемое к ЛВС, может находиться в одном или нескольких соседних зданиях.

WAN - в отличие от ЛВС охватывает большую территорию и представляет собой объединение нескольких ЛВС с помощью высокоскоростной магистральной сети передачи данных.

24. ^{Классификация СВ по принадлежности.}

- офисные - обычно на основе LAN;

- корпоративные (ведомственные) - на основе LAN и WAN;

- городские - обычно на основе WAN;

- региональные - на основе WAN и GN.

25. ^{Понятие виртуальной ЛВС.}

логическое объединение узлов локальной сети, принадлежащих, возможно, к различным физическим сегментам, позволяющее выделить пользователей одной рабочей группы с общими интересами в отдельный

26. ^{Перечислите состав параметров (характеристик), описывающих СВ.}

Параметры:

-Структурные

-Нагрузочные

-Функциональные

Характеристики:

-Качественные

-Количественные

27. ^{Приведите примеры структурных (функциональных, нагрузочных) параметров СВ.}

Структурные - количество узлов, входящих в состав сети, и их взаимосвязь; типы узлов и состав оборудования (ЭВМ и устройств); технические данные устройств (быстродействие ЦП, емкости ОП и ВЗУ, пропускные способности каналов связи и т.п.);

Функциональные - способ коммутации, метод доступа к каналу связи, алгоритм выбора маршрута передачи данных в сети, режим функционирования ВС, последовательность выполнения прикладных задач, приоритеты задач и т.п.

Нагрузочные - число типов задач, ресурсоемкость каждой задачи, объем занимаемой памяти, длина передаваемых по сети сообщений и т.п..

28. ^{Перечислить показатели производительности СВТ (СТК).}

Производительность СВТ в целом складывается из производительностей вычислительных систем (ВС), выполняющих обработку данных в сети, и может быть задана двумя способами:

- как предельная производительность, представляющая собой сумму номинальных производительностей всех ВС, входящих в состав сети;

- как реальная производительность, представляющая собой сумму системных производительностей всех ВС, входящих в состав сети.

Производительность СТК:

- максимальная или предельная производительность, называемая п р о п у с к н о й с п о с о б н о с т ь ю сети передачи данных;

- реальная или фактическая производительность сети передачи данных.

29. ^{Что такое пропускная способность СВТ (СТК) ?}

СТК: максимальная или предельная производительность, называемая пропускной способностью сети передачи данных

30. ^{Может ли комплексная производительность ВС совпадать с номинальной? Ответ сопроводить необходимыми пояснениями и примерами.}

номинальная производительность всегда больше комплексной из-за конфликтов при обращении к общим ресурсам(памяти)

31. ^{В каких единицах измеряется системная производительность ВС ?}

тест.задач в единицу времени

32. ^{Перечислите показатели оперативности ВС и их размерности.}

- время доставки сообщений (с);

- время отклика (ответа) (с);

33. ^{В чем отличие между отказами и сбоями?}

Отказ - частичная или полная утрата работоспособности сети, приводящая к невыполнению или неправильному выполнению возложенных на нее функций. Для восстановления работоспособности системы при отказе требуется проведение ремонта.

Сбой - кратковременная утрата работоспособности сети, характеризуемая возникновением ошибки при передаче и обработке данных. Для восстановления работоспособности сети при сбое требуется проведение повторных действий по передаче (обработке) данных или части данных или перезагрузки отдельных узлов или всей сети. Сбои не приводят к выходу сети из строя, однако могут существенно снизить эффективность функционирования, что проявляется в ухудшении характеристик функционирования сети (увеличивается время доставки сообщений и снижается производительность сети).

34. ^{Перечислить показатели надежности.}

- вероятность безотказной работы сети;

- интенсивность отказов или время наработки на отказ;

- время восстановления;

- коэффициент готовности.

35. ^{Примеры безразмерных (временных) локальных характеристик.}

Безразмерные:

- коэффициенты загрузок узлов, каналов связи и устройств ВС;

- число сообщений (запросов), находящихся в состоянии ожидания;

- общее число сообщений (запросов), находящихся в узлах связи, в ВС или сети.

Временные:

- время ожидания передачи данных в узлах сети (пред каналом связи);

- время доставки (задержки) сообщения при передаче между двумя соседними узлами сети;

- время ожидания освобождения ресурсов ВС (сервера);

- время пребывания данных в различных узлах, устройствах или подсистемах.

36. ^{Достоинства и недостатки топологии типа "звезда" ("кольцо" и т.д.).}

37. ^{Какая топология СПД обладает максимальной надежностью и минимальным временем доставки сообщений ?}

38. ^{Понятия физической и логической топологии.}

39. ^{Чем определяется функциональная организация вычислительной сети ?}

40. ^{Пояснить принцип коммутации каналов (пакетов, сообщений).}

41. ^{Достоинства и недостатки коммутации каналов (пакетов, сообщений).}

42. ^{Какой способ коммутации эффективен при передаче больших объемов данных ?}

43. ^{Почему при коммутации пакетов буферная память используется более эффективно, чем при коммутации сообщений ?}

44. ^{Основное преимущество коммутации пакетов по сравнению с коммутацией сообщений.}

45. ^{Достоинства и недостатки дейтаграммного способа передачи данных (способа передачи "виртуальный канал").}

46. ^{Классификация алгоритмов маршрутизации.}

47. ^{Пояснить принцип маршрутизации "по предыдущему опыту".}

48. ^{Пояснить принцип распределенной адаптивной маршрутизации.}

49. ^{Перегрузка в вычислительных сетях и ее отрицательные последствия.}

50. ^{Блокировки в вычислительных сетях.}

51. ^{Управление потоком сообщений на основе механизма квитанций (механизма окна).}

52. ^{Как называется интервал времени, в течение которого узел коммутации вычислительной сети, передавший пакет, ожидает подтверждения ?}

53. ^{Нарисовать зависимость производительности сети передачи данных от числа пакетов.}

54. ^{Назначение многоуровневой коммуникационной модели открытых систем.}

55. ^{Нарисовать OSI-модель.}

    Система (узел) А		В
    7 – прикладной		7
    6 – представления		6
    5 – сеансовый		5
    4 – транспортный		4
    3 – сетевой		3
    2 – канальный		2
    1 – физический		1
    Передающая среда

56. ^{Функции физического (канального и т.д.) уровня OSI-модели.}

57. ^{На каком уровне управления обеспечивается надежная передача данных по каналу связи (управление маршрутизацией) ?}

58. ^{Как изменяется структура сообщений при передаче между уровнями управления ?}

59. ^{На каком уровне появляется свойство адресуемости ?}

60. ^{Что такое МАС-адрес ?}

61. ^{В чем отличие ISO от OSI (IEEE-модели от OSI-модели) ?}

62. ^{Краткая характеристика протокола TCP/IP (XNS, IPX, AppleTalk, DECnet, SNA).}

2.1. Общая теория связи

1. Примеры непрерывных (дискретных) данных.

непрерывныемогут быть представлены в виде непрерывной функции времени (речь, звук, видео);

дискретные - данные, состоящие из знаков (символов).(телеграфные и цифровые)

2. Переносчики электрических сигналов.

1) постоянный ток (телефония и телеграфия по проводам);

2) переменный ток низкой или высокой частоты;

3) периодическая последовательность коротких импульсов (например, многоканальные системы связи с временным разделением каналов).

3. Нарисовать обобщенную (каноническую) структуру системы связи.

4. В чем различие между линейным и первичным сигналами ?

5. Перечислить виды данных (сообщений).

1. Телефонные сообщения - речь в полосе частот от 80 до 12000 Гц, передаваемая по телефонным КС (ТфКС). 

2. Телеграфные сообщения - дискретные сообщения в виде импульсов постоянного или переменного тока, передаваемые по телеграфным каналам связи (ТгКС). 

3. Факсимильные сообщения – неподвижные изображения.

4. Аудио-сообщения (звуковое вещание)

5. Видео-сообщения (телевизионное вещание) - совокупность движущихся изображений и звукового сопровождения.

6. Цифровые данные - совокупность символов.

6. Что понимается под каналами тональной частоты.

каналы, которые обеспечивают разборчивость фраз более 99% (каналы тональной частоты - ТЧ).

7. В чем различие аудио-сообщений от телефонных сообщений?

- в отличие от телефонной, в аудио-сообщении кроме речи передается музыка, пение и т.п. в спектре частот от 15-20 Гц до 15-20 Кгц. 

8. Какие сообщения относятся к дискретным (непрерывным) ?

Телеграфные и цифровые данные по своей природе относятся к дискретным данным, остальные - к непрерывным данным, но которые могут быть закодированы в цифровой форме.

9. Что такое "децибел" ?

Логарифмическая единица, показывающая усиление или ослабление сигнала некоторой физ. величины - сигнала (напряжения, тока, мощности, энергии поля и т.д.) d [дВ] = 10 lg (Pвх/Pвых)

10. Понятие коэффициента передачи.

Отношение К = P_вых / P_вх называется коэффициентом передачи.

11. Во сколько раз уменьшится мощность сигнала на расстоянии 100 м, если его ослабление равно: d=10 дБ/км ?

в 10 раз (?)

12. В чем состоит удобство вычисления ослабления (усиления) в дБ ?

Удобство вычисления ослабления (усиления) в дБ состоит в том, что при каскадном включении нескольких участков линии или технических устройств значения d складываются.

13. Записать функцию, описывающую гармоническое колебание.

y(t) = А sin(w t+j) = А cos(w t+j'),

где А - амплитуда; w - круговая частота: w = 2 p f (здесь f – линейная частота: f = 1/T - величина, обратная периоду T); j, j ' - начальная фаза, причем: j '=j - p/2.

14. Нарисовать график гармонического колебания и показать на графике его параметры.

15. Каким соотношением связаны линейная и круговая частоты ?

^{w = 2 p f (здесь f – линейная частота)}

16. Записать и пояснить представление функции, отображающей непрерывное сообщение, в виде ряда Фурье.

Функция x(t), отображающая непрерывное сообщение, в общем случае является произвольной, т.е. может иметь временные изменения любой скорости - от самых медленных и вплоть до бесконечно быстрых скачкообразных изменений, и может быть представлена рядом Фурье в виде бесконечной суммы синусоид с амплитудами a₀, a₁, …, a_¥, начальными фазами j₀, j₁, …, j_¥ и круговыми частотами w₀, w₁, …, w_¥, причем: w₀ < w₁ <... < w_¥, w₀ = 2*p*f₀ = 0 (T₀ = 1/f₀ = ¥) и w_¥ = 2*p* f _¥ = ¥ (T_¥ = 1/ f _¥ = 0).

17. Понятие сигнала (функции) с ограниченным спектром.

Реальные сигналы обладают спектром, основная (преобладающая) часть энергии которых сосредоточена в ограниченной полосе частот. Такие сигналы и отображающие их функции называются сигналами (функциями) с ограниченным спектром и могут быть представлены в виде конечной суммы синусоидальных сигналов.

18. Какой спектр частот характерен для дискретных сигналов ?

Дискретные сигналы характеризуются бесконечным спектром частот и могут быть представлены в виде бесконечной суммы синусоидальных сигналов.

19. При каких условиях обеспечивается качественная передача сигнала ?

1) полоса пропускания (частот) линии связи была не менее, чем спектр частот сигнала F = (f_n - f₁);

2) ослабление сигнала (затухание) не превышало некоторой пороговой величины, необходимой для его корректного восстановления (распознавания) в точке приема сигнала (искажение амплитуды сигнала);

3) дрожание фазы (джиттер) не превышало пороговой величины, необходимой для его корректного восстановления (распознавания) в точке приема сигнала (искажение фазы сигнала).

20. Определение полосы пропускания (частот) линии связи.

Полоса пропускания (частот) F для линии связи определяется как область частот в окрестности f₀, где коэффициент передачи К = P_вых / P_вх уменьшается не более чем в Ö 2 = 1,41 раз по сравнению с максимальным значением K₀.

21. Какую полосу пропускания имеет телефонный канал ?

^{Для ТфКС принята эффективно передаваемая полоса частот 300 - 3400 Гц, что обеспечивает разборчивость фраз более 99%}

22. Проиллюстрировать на графике понятие полосы пропускания (частот) линии связи.

23. По каким КС можно передавать дискретные сигналы в их естественном виде - без модуляции (в первичной полосе частот) ?

При использовании низкочастотных проводных и кабельных ЛС (телеграфные каналы со скоростью 50 - 200 бит/с), полоса частот которых начинается примерно от нуля, дискретные сигналы можно передавать в их естественном виде

24. Как передаются сигналы в высокоскоростных КС с резко ограниченной полосой частот ?

передача сигналов осуществляется посредством модуляции с помощью специальных устройств, называемых модемами (модулятор-демодулятор).

25. Перечислить способы преобразования сигналов при передаче непрерывного низкочастотного сигнала в виде сигналов высокой частоты (дискретного сигнала в виде непрерывного сигнала, непрерывного сигнала в виде дискретного сигнала).

1. Передача непрерывного низкочастотного сигнала в виде сигналов высокой частоты:

1) амплитудная модуляция;

2) частотная модуляция.

2. Передача дискретного сигнала в виде непрерывного сигнала:

1) амплитудная модуляция;

2) частотная модуляция;

3) фазовая модуляция. 

3. Передача непрерывного сигнала в виде дискретного сигнала:

1) амплитудно-импульсная модуляция;

2) импульсно-кодовая модуляция.

26. Пояснить принцип амплитудной (частотной и т.д.) модуляции.

^{Модуляция – это изменение характеристик несущей (амплитуды, частоты) в соответствии с информативным сигналом.}

27. Пояснить различие между АИМ и ИКМ.

Амплитудно-импульсная модуляция (АИМ) - вид модуляции, при которой непрерывный сигнал представляется совокупностью дискретных сигналов (импульсов) с определенной амплитудой.

Импульсно-кодовая модуляция (ИКМ) (Pulse Code Modulation - PCM) - вид модуляции, при которой аналоговый сигнал кодируется сериями импульсов, представляющими собой цифровые коды амплитуд в точках отсчета аналогового сигнала.

28. Показать, за счет чего обеспечивается скорость передачи данных в 64 Кбит/с при передаче дискретного потока данных по телефонному каналу.

По теореме Котельникова: Dt = 1/(2* fв), где fв – верхняя частота сигнала.

Для телефонных каналов связи: fв = 3400 Гц, тогда: Dt = 1/6800, т.е. частота дискретизации: F_d = 6800 Гц (на практике принято для ТфК: F_d = 8000 Гц). Таким образом, амплитуда аналогового сигнала (как правило, речевого) измеряется 8000 раз в секунду и, в случае ИКМ, полученное значение преобразуется в 8-разрядный цифровой код. Следовательно, результирующий дискретный поток данных передается со скоростью:

8000*8 = 64 Кбит/с.