Томский межвузовский центр дистанционного образования

Томский государственный университет

систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР)

Кафедра автоматизированных систем управления (АСУ)

\

Контрольная работа № 2

по дисциплине «Архитектура вычислительных систем»

(учебное пособие С.В. Поникоровский

«Архитектура вычислительных систем и сетей»-Томск,2000 г.)

\

Выполнила:

2009 г.

1 Вычисление варианта индивидуального задания по шифру:

V = (N*k) div 100,

где V – искомый номер варианта (при V=0 выбирается максимальный вариант);

N – общее количество вариантов по контрольной работе,

k – значение двух последних цифр пароля (число в диапазоне 0..99),

div – целочисленное деление (дробная часть отбрасывается).

V = (5*19) div 100 = 0

Искомый вариант – 5.

2 Индивидуальное задание:

1. Перечислите физические среды передачи данных в порядке увеличения качества транспортировки.

Назначение физического уровня - передать поток бит от одной машины к другой. Для передачи можно использовать разные физические среды. Каждая из сред имеет свои уникальные характеристики:

• пропускная способность

• задержка

• стоимость

• простота прокладки

• сложность в обслуживании.

В качестве физической среды передачи сигналов в ЛКС применяются витые (скрученные) пары проводов (ВП), коаксиальные (КК), оптоволоконные (ОВК) кабели и радиоканалы (РК).

Учитывая эксплуатационные характеристики и стоимость различных сред передачи сигналов, наибольшее применение в ЛКС средней протяженности (офисы, небольшие фирмы, предприятия и организации) нашли витые пары и коаксиальные кабели.

Витая пара - это телефонный провод европейского стандарта, включающий два изолированных проводника.

Коаксиальный кабель состоит из центрального проводника, окруженного слоем изолирующего материала, проводящего электрический ток экрана, и внешней оболочки.

В ЛКС большой протяженности применяются оптоволоконные кабели. По ОВК передаются не электрические сигналы, а световая энергия. Внутреннюю часть ОВК составляют тонкие нити кварцевого волокна с низким коэффициентом затухания и высоким коэффициентом отражения. Внутреннюю часть ОВК окружает стеклянная пленка, имеющая меньший коэффициент отражения, чем кварц. В связи с этими физическими свойствами кварца и стекла ОВК могут передавать информацию на значительные расстояния.

В радиоканальных ЛКС применяются в основном радиочастотные, инфракрасные и микроволновые радиостанции на дальности прямой видимости.

2. Физический и канальный уровень базовой модели открытых систем – основное назначение.

Физический уровень(Physical Layer) – битовые протоколы передачи данных

Электрические, механические, процедурные и функциональные спецификации, управляющие физическим соединением узлов сети. Данный уровень определяет тип среды передачи, кодирование данных, методы передачи, форму и тип разъемов и т. п. На этом уровне работают повторители. Физическая связь неразрывная с ней эксплуатационная готовность являются основной функцией 1-го уровня.

В качестве среды передачи данных используют витую пару, коаксиальный кабель, оптоволоконный проводник и т.п.

Канальный уровень (Data-Link Layer) – формирование кадров, управление доступом к среде. Обеспечивает надежную передачу данных через канал связи (физическое соединение, кабель). Этот уровень обеспечивает физическую адресацию, уведомления об ошибках, порядок доставки кадров и управление потоком данных. Обычно функции этого уровня реализованы в сетевом адаптере (Network Interface Card - NIC). На этом уровне работают мосты. Ввиду своей сложности канальный уровень подразделяется на два подуровня: МАС (Media Access Control) контроль доступа к среде и LLC (Logical Link Control) – контроль логической связи. Подуровень МАС связан с доступом к сети (передача маркера или обнаружение коллизий столкновений) и её управление. Подуровень LLC находится выше МАС и связан с передачей и приёмом пользовательских сообщений.

3. Типы управляющих пакетов в сети ieee 802.5.

Сети Token Ring были разработаны фирмой IBM в 1970-х годах и рассчитана на скорость обмена 4.16 Мбит/c при числе сегментов до 250. По своей популярности она уступает лишь Ethernet/IEEE 802.3. Спецификация IEEE 802.5 практически идентична ей и полностью совместима. Сеть Token Ring имеет топологию звезды, все оконечные станции которой подключаются к общему устройству (MSAU - MultiStation Access Unit). В IEEE 802.5 топология не оговаривается, не регламентирована здесь и сетевая среда. В Token Ring сеть базируется на скрученных парах. Обе эти разновидности сети используют схему передачи маркера (небольшой пакет - token). В отличие от сетей с csma/cd доступом (например, Ethernet) в IEEE 802.5 гарантируется стабильность пропускной способности (нет столкновений). Сети Token Ring имеют встроенные средства диагностики, они более приспособлены для решения задач реального времени, но в то же время более дороги.

В IВМ Тоkеn Ring используются три основных типа пакетов:

- пакет управление/данные (Data/Соmmand Frame);

- маркер (Token);

- пакет сброса (Аbort).

Пакет Управление/Данные. С помощью такого пакета выполняется передача данных или команд управления работой сети.

Маркер. Станция может начать передачу данных только после получения такого пакета, В одном кольце может быть только один маркер и, соответственно, только одна станция с правом передачи данных.

Пакет Сброса. Посылка такого пакета называет прекращение любых передач.

4. История разработки tcp/ip.

TCP/IP относится к двум сетевым протоколам (или методам транспортировки данных), используемых в Internet. Это Протокол Управления Передачей и Internet Протокол, соответственно. Эти сетевые протоколы принадлежат большой коллекции протоколов или набору протоколов. Все вместе они упоминаются как набор протоколов TCP/IP.

Протоколы в наборе TCP/IP работают вместе, чтобы обеспечить транспортировку данных в Internet. Другими словами, эти протоколы обеспечивают почти все доступные сегодня услуги Сети. Некоторые из этих услуг включают:

* Передача электронной почты

* Передача файлов

* Доставка новостей Usenet

* Доступ к WWW

В 1969, Агентство Министерства Обороны по Перспективным Научным Проектам (DARPA - Defense Advanced Research Projects Agency) уполномочило разработку сети, по которой могли бы связываться её исследовательские центры. Главное задачей была возможность этой сети противостоять ядерному нападению. Короче говоря, если Советский Союз начал бы ядерную войну, было необходимо, чтобы сеть осталась неповрежденной и могла облегчить связь. Проект этой сети имел несколько других необходимых, наиболее важный из которых был следующим: Она должно была работать независимо от централизованного управления. Таким образом, если бы 1 машина была разрушена (или 10, или 100), сеть осталась бы непроницаемой. Прототип этой системы появился быстро, основываясь частично на исследовании, сделанном в 1962 и 1963. Этот прототип был назван ARPANET. ARPANET по сообщениям работала хорошо, но была подвержена периодическим системным сбоям. Кроме того, долгосрочное расширение этой сети оказалось дорогостоящим. Был начат поиск более надежного набора протоколов. Этот поиск закончился в середине 1970-ых разработкой TCP/IP.

TCP/IP имел существенные преимущества над другими протоколами. Например, TCP/IP был нетребователен (не требовал больших сетевых ресурсов). Кроме того, TCP/IP мог быть реализован намного дешевле, чем другие протоколы, доступные в то время. Базируясь на этих преимуществах, TCP/IP стал чрезвычайно популярным. В 1983 TCP/IP был интегрирован в выпуск Berkeley Software Distribution 4.2 (BSD) UNIX. Вскоре последовала его интеграция в коммерческие UNIX, и TCP/IP был принят в качестве стандарта Internet и остается им по сей день.

Поскольку большее количество пользователей стекается в Internet, TCP/IP изучается повторно. Большое количество пользователей приводит к большей нагрузке на сеть. Чтобы ослабить эту нагрузку и получить большие скорости транспортировки данных, некоторые исследователи предложили реализовать TCP/IP через спутниковую связь. К сожалению, такое исследование к настоящему времени произвело мрачные результаты. TCP/IP очевидно неподходящ для этого.

Сегодня TCP/IP используется для многих целей, не только в Internet. Например, intranet часто формируются с использованием TCP/IP. В таких средах TCP/IP может предложить существенные преимущества по сравнению с другими протоколами организации сети. Одно такое преимущество состоит в том, что TCP/IP работает на широком разнообразии аппаратных средств и операционных систем. Таким образом, можно быстро и легко создать гетерогенную сеть, использующую TCP/IP. Такая сеть могла бы иметь Macs, IBM совместимы машины, Sun Sparcstations, MIPS машины и так далее. Каждая из них может связываться с другими, используя общий набор протоколов. По этой причине, так, как это было впервые представлено в 1970-ых, TCP/IP стал чрезвычайно популярным.

Большинство платформ поддерживают TCP/IP. Однако, качество этой поддержки может варьироваться. Сегодня большинство господствующих операционных систем имеют собственную поддержку TCP/IP (то есть поддержку TCP/IP, которая встроена в стандартный дистрибутив операционной системы).