
- •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).
Протоколы тcp и udp
Услуги транспортного уровня предоставляют протоколы TCP(Transmision Control Protocol - протокол управления передачей) и UDP(User Datagram Protocol - протокол пользовательских дейтограмм). Поскольку IP не предоставляет услуги по коррекции ошибок и контролю, приложения которым это нужно, используют протокол ТСР, а те, которым не нужна коррекция, используют UDP. Почти все приложения пользуются протоколом ТСР или UDP, оба эти протокола «передают» пакеты для доставки протоколу IP. Непосредственно с IP общаются очень немногие приложения.
ТСР обеспечивает коррекцию ошибок за счет подтверждения приема всех посланных пакетов. Сначала формируется «стартовый » пакет, который посылается на хост-адресат (через IP). Когда возвращается пакет «отлично, я готов», начинается контролируемый разговор между хостами или приложениями. Если пакет теряется или повреждается, ТСР посылает данные повторно. Размер пакета, интервал тайм-аута и другие критические параметры определяются ТСР исходя из возможностей среды, к которой подключен узел.
Протокол UDP- транспортный протокол пользователя с уровнем выше IP. Если функции коррекции ошибок и мониторинга не нужны, приложению лучше всего использовать именно UDP, поскольку он работает гораздо быстрее (так как не тратится время на ожидание подтверждений). Как и ТСР, UDP принимает решение о размерах пакетов исходя из возможностей базовой среды и передает полностью сформированный пакет для доставки протоколу IP , Так, что с помощью IP осуществляется лишь доставка данных.
Структура стека протоколов tcp/ip
При рассмотрении процедур межсетевого взаимодействия всегда опираются на стандарты, разработанные International Standard Organization ISO Дадим некоторые комментарии к этой модели. Физический уровень данной модели определяет характеристики физической сети передачи данных, которая используется для межсетевого обмена.Это такие параметры, как: напряжение в сети, сила тока, число контактов на разъемах и т.п. Типичными стандартами этого уровня являются, например RS232C, V35, IEEE 802.3 и т.п. К канальному уровню отнесены протоколы, определяющие соединение, например, SLIP (Strial Line Internet Protocol), PPP (Point to Point Protocol), NDIS, пакетный протокол, ODI и т.п. В данном случае речь идет о протоколе взаимодействия между драйверами устройств и устройствами, с одной стороны, а с другой стороны, между операционной системой и драйверами устройства.Такое определение основывается на том, что драйвер - это, фактически, конвертор данных из оного формата в другой, но при этом он может иметь и свой внутренний формат данных.
К сетевому (межсетевому) уровню относятся протоколы, которые отвечают за отправку и получение данных, или, другими словами, за соединение отправителя и получателя. Вообще говоря, эта терминология пошла от сетей коммутации каналов, когда отправитель и получатель действительно соединяются на время работы каналом связи. Применительно к сетям TCP/IP, такая терминология не очень приемлема. К этому уровню в TCP/IP относят протокол IP (Internet Protocol). Именно здесь определяется отправитель и получатель, именно здесь находится необходимая информация для доставки пакета по сети.
Транспортный уровень отвечает за надежность доставки данных, и здесь, проверяя контрольные суммы, принимается решение о сборке сообщения в одно целое. В Internet транспортный уровень представлен двумя протоколами TCP (Transport Control Protocol) и UDP (User Datagramm Protocol). Если предыдущий уровень (сетевой) определяет только правила доставки информации, то транспортный уровень отвечает за целостность доставляемых данных.
Уровень сессии определяет стандарты взаимодействия между собой прикладного программного обеспечения. Это может быть некоторый промежуточный стандарт данных или правила обработки информации. Условно к этому уровню можно отнеси механизм портов протоколов TCP и UDP и Berkeley Sockets. Однако обычно, рамках архитектуры TCP/IP такого подразделения не делают.
Уровень обмена данными с прикладными программами (Presentation Layer) необходим для преобразования данных из промежуточного формата сессии в формат данных приложения. В Internet это преобразование возложено на прикладные программы.
Уровень прикладных программ или приложений определяет протоколы обмена данными этих прикладных программ. В Internet к этому уровню могут быть отнесены такие протоколы, как: FTP, TELNET, HTTP, GOPHER и т.п.
Вообще говоря, стек протоколов TCP отличается от только что рассмотренного стека модели OSI. Обычно его можно представить в виде схемы, представленной на рисунке 8.11.
Рис. 8.11Структура стека протоколов TCP/IP
В этой схеме на уровне доступа к сети располагаются все протоколы доступа к физическим устройствам. Выше располагаются протоколы межсетевого обмена IP, ARP, ICMP. Еще выше основные транспортные протоколы TCP и UDP, которые кроме сбора пакетов в сообщения еще и определяют какому приложению необходимо данные отправить или от какого приложения необходимо данные принять. Над транспортным уровнем располагаются протоколы прикладного уровня, которые используются приложениями для обмена данными.
WINS-серверы
WINS — это серверная служба, работающая в системах Windows NT Server и Windows 2000 Server. WINS-сервер регистрирует имена NetBIOS и IP-адреса, причем его настройки позволяют возвращать IP-адрес, связанный; с именем ресурса (для обратного WINS (reverse WINS), или WINS-R), или имена NetBIOS, связанные с IP-адресом.
WINS-сервер хранит данные о соответствиях имен адресам в базе данных. Каждая запись ресурса в такой базе данных содержит имя NetBIOS и связанный с ним IP-адрес, а также значение времени жизни (TTL) и номер версии данной записи. Номер версии облегчает репликацию базы данных на другие WINS-серверы.
WINS-серверы не принимают участия в широковещательной регистрации и разрешении имен (по методу Ь-узла). Вместо этого они обмениваются однонаправленными сообщениями о регистрации и разрешении имен непосредственно с WINS-клиентами, относящимися к р-узлам, h-узлам и т-узлам. Кроме того, WINS-серверы могут взаимодействовать друг с другом, с WINS-агентами, а также с DHCP- и DNS-серверами Microsoft.
Различные конфигурации WINS
В зависимости от требований той или иной сети можно применять различные способы развертывания WINS-серверов. Функции WINS-сервера, DNS-сервера и контроллеры домена Active Directory могут быть реализованы как на одной, так и на нескольких физических машинах. Один WINS-сервер может обслуживать множество подсетей, однако зависимость от одного сервера означает наличие единой точки отказа. Кроме того, размещение WINS-сервера вне локальной сети приводит к появлению дополнительного WAN-трафика. По возможности вам следует завести хотя бы один вторичный WINS-сервер, т. к. это позволит избежать проблемы единой точки отказа.
Если ваши подсети достаточно крупны, то оправданной может быть организация отдельных WINS-серверов для каждой из них. Возможность репликации, которой обладает WINS-сервер, позволяет сохранить текущие записи в распределенной среде, а присутствие локальных WINS-серверов снижает объемы WAN-трафика. В настоящем разделе рассматриваются четыре различных топологии серверных служб WINS: единый WINS-сервер, WINS-сервер с WINS-агентом, распределенные WINS-службы и интеграция службы WINS с Microsoft DNS.