Содержание

Содержание 1

Общие замечания 6

Принципы построения, принципы и средства вычислительных систем. 7

Основные понятия и определения 7

Вычислительные сети 12

Подходы по организации взаимодействия в сетях 12

Модель OSI 13

7 уровней OSI: 13

Уровни модели OSI 14

Стеки коммуникационных протоколов 16

Стек IPX/SPX 17

Стек NetBIOS / SMB 18

Стек TCP/IP 19

Распределение протоколов по элементам сети 20

Примеры вычислительных сетей 21

Обобщенные структуры сети 21

Корпоративная сеть 22

Сетевые характеристики 25

Надежность 28

Физический уровень 31

Полоса пропускания канала 31

Максимальная скорость передачи данных через канал 35

Модемы 36

Цифровые абонентские линии 40

Магистральные линии 41

Частотные уплотнения. 42

Временное уплотнение 43

Спектральное уплотнение 45

Коммутация каналов 45

Коммутация сообщений 45

Коммутация пакетов 45

Передающая среда 46

Витая пара 46

Коаксиальный кабель 46

Волоконно-оптический кабель 47

Полупроводниковые лазеры 47

Беспроводная связь 48

Использование радиочастотного диапазона 49

Спутниковые линии связи 50

Беспроводная телефонная связь 52

Радио телефоны 52

Сотовая телефонная связь 52

Система AMPS 54

Система D-APMS. (D - digital) 55

GSM (global system mobile communication) 56

CDMA (code division multiplexing access). 58

EDGE (Enhanced data rates to GSM evolution) 59

GPRS (general packet radio service) 59

3G 59

Методы передачи данных на физическом уровне в локальных сетях 60

Манчестерское кодирование 60

Передача модулированных сигналов 62

Канальный уровень передачи данных 62

Формирование кадра 62

Обработка ошибок 64

Управление потоком 64

Обнаружение и исправление ошибок 64

Построение кодирования 65

Пример: код с обнаружением ошибки. Полиноминальный код CRC (Cyclic Redundancy Check). 67

Пример кода исправления ошибки – код Хемминга. 68

Протоколы канального уровня 69

Состав кадра 70

Процедуры send и receive 70

Ошибки канального уровня 70

Однонаправленные протоколы канального уровня 70

Двунаправленные протоколы, скользящее окно 71

Примеры протоколов канального уровня 72

Протокол PPP 73

Формат кадра протокола PPP: 74

Протоколы канального уровня широковещательных сетей. 75

Система ALOHA 76

Чистая ALOHa 76

Дискретная ALOHa 76

Протоколы множественного доступа с контролем несущей. 77

Протокол CSMA (Correct Senсe Multiple Access) 77

Однонастойчивый протокол CSMA 77

Ненастойчивый протокол CSMA 77

Протокол CSMA с настойчивостью P 78

Протокол CSMA с обнаружением конфликтов 78

Протоколы без столкновений 78

Протокол битовой пары 78

Протокол двоичного обратного счета 79

Протоколы с ограниченной конкуренцией 79

Протоколы множественного доступа со спектральным разделением 80

Протоколы беспроводных локальных сетей 80

Формат информационного кадра 82

Протоколы канального уровня ЛВС типа Ethernet 84

«Быстрый» Ethernet 85

Гигабитный Ethernet 86

Коммутация на уровне передачи даных. Мосты. 87

Коммутаторы 88

Сетевой уровень 88

Базовые понятия 88

Сети ATM (Asinchronous Transfer Mode) 88

Реализация сетевого уровня без установления соединения 89

Реализация сетевого сервиса с установлением соединения 90

Сравнительная характеристика дейтаграммных сетей и виртуального канала 91

Алгоритмы маршрутизации 92

Принципы построения маршрутов 92

Алгоритм маршрутизации по выбору кратчайшего пути 93

Алгоритм маршрутизации «Заливка» 93

Адаптивные (динамические) алгоритмы маршрутизации по вектору расстояния 94

Маршрутизация с учетом состояния канала 95

Иерархическая маршрутизация 96

Широковещательная маршрутизация 97

Алгоритмы борьбы с перегрузкой. 98

Сетевой уровень в Интернет 98

Протокол IP 99

Формат IP дейтаграммы 99

IP адреса 101

Подсети 102

Бесклассовая междоменная маршрутизация 103

Трансляция сетевого адреса. 105

Управляющие протоколы сетевого уровня интернета. 106

Особенности маршрутизации в интернете. 108

Протокол внешенго шлюза (BGP – Border Gateway Protocol) 109

Протокол многоадресной рассылки в Интернете (IGMP) 109

Транспортный уровень. 109

Задачи уровня. 109

Локализация управления сетевыми [процедурам/процессами?] 110

Мультиплексирование. 111

Восстановление после сбоев. 111

Транспортные протоколы Интеренета. 111

TCP (RFC 793, 122, 1323) 112

Модель TCP 112

Формат TCP-соединения. 113

Формат заголовка TCP-сегмента 113

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ 115

Модель вычислителя 115

Модель коллектива вычислителей 116

Классификация архитектур вычислительных комплексов (вычислительных систем) 117

Конвейерные ВС 119

Параллельные векторные системы 120

Массово-параллельные ВС 120

Матричные ВС 121

Мультипроцессорные ВС 122

ВС с программируемой структурой 124

Транспьютерные ВС 125

Распределенные ВС. Понятие о DCE 127

Кластерные ВС 128

Квантовые компьютеры 130

Квантовая телепортация 130