
- •И.В. Мельникова Вычислительные машины, системы и сети
- •Часть 1
- •Содержание
- •Лекция 1 Вычислительные сети – частный случай распределенных систем
- •Классификация по совместимости
- •Большие эвм (Main Frame)
- •МиниЭвм
- •МикроЭвм
- •СуперЭвм
- •Выбор подходящей топологии
- •Сложные топологии
- •Магистраль
- •Распределенная магистраль
- •Различные критерии
- •Контрольные вопросы
- •Оптоволокно: неразъемные соединения
- •Соединения оптических волокон с помощью сварки
- •Цикл сварки оптического волокна автоматического сварочного аппарата
- •Аппарат для сварки оптических волокон fsm.05svhii производства Fujikura
- •Соединение оптических волокон методом склеивания
- •Механические соединители оптических волокон
- •Механический соединитель Corelink производства amp
- •Механический соединитель Fibrlok II производства 3m
- •Механический соединитель Fibrlok производства 3m
- •Механический соединитель rms производства at&t
- •Механический соединитель ленточных элементов оптических волокон производства Sumitomo
- •Механические соединители производства Fujikura
- •Передача в основной полосе частот и широкополосная передача
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 3 Работа сети
- •Семь уровней модели osi
- •На Транспортном уровне, кроме того, к пакету добавляется информация, которая поможет компьютеру-получателю восстановить исходные данные из последовательности пакетов.
- •Irq Назначение
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 4 Передача данных по кабелю
- •Низкоуровневые протоколы
- •Контрольные в опросы
- •Лекция 5 Технология Token Ring
- •Кадр данных
- •Прерывающая последовательность
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 6 Технология fddi (Fiber Distributed Data Interface)
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 7 Понятие сетевого протокола
- •Блоки сообщений сервера
- •Кадр NetBeui
- •Протокол nmp (Name Management Protocol).
- •Протокол smp(Session Management Protocol) dmp ( Diagnostic and Monitoring Protocol).
- •Протокол udp
- •Протокол dmp
- •Краткое резюме
- •Стек протоколов ipx/spx и система Novell NetWare
- •Средства построения составных сетей стека Novell Общая характеристика протокола ipx
- •Адресация
- •Маршрутизация протокола ipx
- •Адресация
- •Протоколы sap
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 8 Стек tcp/ip
- •Комплект протоколов тcp/ip
- •Архитектура tcp/ip
- •Адресация
- •Маски подсетей
- •Не хватает адресов?
- •Маска подсети переменной длины vlsm (Variable Length Subnet Mask)
- •Проблемы классической схемы
- •Бесклассовая междоменная маршрутизация cidr (Classless Inter-Domain Routing)
- •IPing - новое поколение протоколов ip
- •Выводы:
- •Дополнительный материал. (Примеры расчета масок подсетей)
- •Стеки протоколов
- •Стек протоколов при использовании модуля tcp
- •Стек протоколов при работе через транспортный протокол udp
- •Отображение физических адресов на ip-адреса: протоколы arp и rarp
- •Отображение символьных адресов на ip-адреса: служба dns
- •Автоматизация процесса назначения ip-адресов узлам сети – протокол dhcp
- •Протоколы тcp и udp
- •Структура стека протоколов tcp/ip
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 9 Большие сети. Технические и программные компоненты расширения сетей. Интеграция локальных и глобальных сетей
- •Примечание
- •Контрольные вопросы
- •Использование маршрутизаторов
- •1. Рассмотрим первый способ.
- •2. Второй способ. Маршрутизация потоков.
- •Компоненты маршрутизации
- •Коммутация
- •Алгоритмы маршрутизации
- •Классификация алгоритмов маршрутизации и общие сведения
- •Цели разработки алгоритмов маршрутизации:
- •Показатели алгоритмов (метрики)
- •Типы алгоритмов
- •Одномаршрутные или многомаршрутные алгоритмы
- •Типы записей в таблице маршрутизации
- •Структура таблицы маршрутизации
- •Среда со статической маршрутизацией
- •Протоколы динамической маршрутизации
- •1) Истечение времени жизни маршрута;
- •2) Указание специального расстояния (бесконечности) до сети, ставшей недоступной.
- •Организации, поддерживающие технологии беспроводных сетей
- •Технологии радиосетей
- •Радиосети стандарта ieee 802.11
- •Компоненты беспроводной сети
- •Направленная антенна
- •Всенаправленная антенна
- •Многоячеечные беспроводные локальные сети (сотовые)
- •Альтернативные технологии радиосетей
- •Микроволновые сетевые технологии
- •Беспроводные сети на базе низкоорбитальных спутников Земли
- •40 Gigabit Ethernet и беспроводные сети Fast Ethernet
- •Атмосферная лазерная связь
- •2,5 Гбит/с по лазерному лучу
- •Передача данных в гвс
- •8. Беспроводные промышленные сети
- •Беспорядочный (т. Е. "не делающий различий") режим - Promiscuous mode.
- •Маска подсети (subnet mask) — специальная битовая комбинация, маскирующая сетевую часть ip-адресов единицами.
- •Региональная телефонная компания - Regional bell operating company (rboc).
Выводы:
1. IP-адреса обеспечивают основание для идентификации отдельных сетевых интерфейсов (а потому и компьютеров, и других устройств) в сетях TCP/IP. Знание структур, ограничений и принципов функционирования адресов чрезвычайно важно для разработки новых и понимания организации существующих сетей TCP/IP.
2. IP-адреса подразделяются на пять классов: А, В, С, D и Е. В классах А— С для установки контрольных точек между сетевой и хостовой частями адресов сети применяется 32-разрядный адрес протокола IPv4. В классе А один октет выделяется под сетевой адрес, три октета — под ведущий адрес. В классе В для сетевого и ведущего адресов применяется по два октета. В классе С три октета приходится на сетевую часть, и один — на хостовую. Таким образом, немногие (124) существующие сети класса А могут поддерживать более 16 000 000 хостов; значительное количество (более 16 000) сетей класса В — около 65 000 хостов; наконец, почти в 2 000 000 сетей класса С возможно использовать лишь 254 хоста на каждую сеть.
3. Понимание двоичной арифметики является обязательным условием при изучении IP-адресов, особенно когда речь заходит о масках подсетей. Умение осуществлять преобразования из десятичного представления в двоичное и наоборот помогает понять, каким образом идея захвата разрядов из хостовой части IP-адреса позволяет разделять сеть на логические подсети. Кроме того, двоичная арифметика необходима для понимания того, как захват разрядов из сетевых частей множества смежных IP-адресов увеличивает число адресуемых хостов.
4. В целях разрешения проблемы нехватки адресов Проблемная группа проектирования сети Internet (IETF) создала технологию адресации под названием бесклассовой междоменной маршрутизации (CIDR). Она позволяет изменять границу хостовой и сетевой частей адреса, проводя ее не по границам октетов. Лучше всего технология CIDR подходит для группировки множества адресов класса С, уменьшая количество сетей, но увеличивая общее число адресуемых хостов. Эта методика называется организацией суперсетей (supernetting).
5. Чтобы использовать сетевые IP-адреса наиболее эффективно, методика организации подсетей позволяет захватывать дополнительные разряды из хостовой части сети. Знание следующих двоичных битовых комбинаций (соответствующие им десятичные значения указываются в скобках) помогает при расчете и анализе масок подсетей: 11000000 (192), 11100000 (224), 11110000 (240), 11111000 (248) и 11111100 (252).
6. Существует несколько методик сокрытия сетевых IP-адресов от посторонних пользователей, в том числе имитация и подстановка адреса. Эти методики заменяют фактический внутренний сетевой адрес в исходном поле другим значением, которое ничем не указывает на исходную структуру адресов сети. Эту задачу обычно выполняет либо прокси-сервер, либо программное обеспечение для преобразования сетевых адресов (Network Address Translation, NAT).
7. В диапазонах адресов классов А, В и С группа IETF зарезервировала частные IP-адреса и диапазоны. Их совершенно бесплатно и без разрешения может применять любая организация, однако маршрутизация частных IP-адресов в общедоступной сети Internet невозможна. Другая задача программного обеспечения для преобразования сетевых адресов (NAT) состоит в том, чтобы установить соответствие между диапазоном частных IP-адресов и единым общедоступным IP-адресом; в результате компьютеры с частными IP-адресами получают доступ в сеть Internet.
8. Всеми полномочиями по выделению общедоступных IP-адресов в настоящее время обладает организация ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers, Организация по присвоению имен и номеров в сети Internet), хотя раньше за это отвечало агентство IANA (Internet Assigned Numbers Authority, Агентство по выделению имен и уникальных параметров протоколов Internet). Сегодня свободных общедоступных IP-адресов осталось чрезвычайно мало, и потому обычным организациям они практически не выделяются. В действительности, большинство присвоений IP-адресов осуществляют поставщики доступа к сети Internet, которые подразделяют существующие адреса классов А, В и С и выделяют своим клиентам общедоступные IP-адреса.