Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Билет 21

.docx
Скачиваний:
13
Добавлен:
28.06.2021
Размер:
18.97 Кб
Скачать

Билет 21.1

Опишите метод доступа Ethernet. Опишите формат фрейма Ethernet.

Стандарт IEEE, и реализации Ethernet используют метод доступа CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) — множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов (коллизий). Каждое сетевое устройство может захватывать канал в любое время, что ведет к возникновению коллизий. Станция, ведущая передачу, прослушивает среду, и в случае обнаружения коллизии посылает короткий специальный сигнал JAM(«пробка» - определенный 32-48 битный пакет, который гарантирует, что обнаруженная коллизия будет длиться достаточно долго, чтобы дать обнаруженной всеми передающими станциями), информируя другие станции о коллизии, и затем прекращает передачу.

40G Base и 100G Base

Стандарт 802.3ba принят в 2011 году, опубликован в 2012 году.

Для того чтобы преодолеть скорость в 10 Gbit по одному волокну без мултиплексирования, сделали параллельные потоки Lane, т.е. по каждому волоконцу передается 10 Gbit по 4-м потокам и в сумме получается 40 Gbit, аналогично достигается скорость в 100 Gbit (4 потока по 25 Gbit (мультиплексирование на длинных волнах) либо 10 потоков по 10 Gbit)

40G Base и 100G Base Ethernet синхронизировались со скоростями ATN с рекомендации ITU, для чтобы не нарушать иерархию скоростей в стандарте ATN.

40GBase Ethernet, как и 100GBase и 100Base Ethernet, использует тот же формат кадра, управление доступом в канал (МАС-подуровень), управление соединением (LLC-подуровень), что и стандарт IEEE 802.3. Принципиальная разница стандарта 802.3ba опять заключается в физическом уровне — реализации устройств PHY. В этом стандарте 8 подуровней:

1) 40GBase kr4 (4 потока, среда передачи – объединенная шина, расстояние 1м)

2) 40GBase cr4 (4 потока, медь как среда передачи, расстояние 7м)

3) 40GBase-sr4 (4 потока, расстояние 150м, multimode 850нм)

4) 40GBase lr4 (10 км, singlemode, 1300м)

5) 100GBase cr10 (10 потоков, медь, 2м)

6) 100GBase sr10 (10 потоков, 150м, multimode 150нм)

7) 100GBase lr4 (4 WDM потока на разных длинах волн через DWDM, Расстояние 10км, singlemode 1310)

8) 100GBase er4 (4 DWDM потока, 40 км расстояние, 1310 singlemode)

Кодирование на оптоволокне NRZI группировки 64B в 66B

40G и 100G Ethernet построенный на витой паре используется для создания Blade (суперкомпьютера с огромной скоростью передачи данных) Поэтому говорят Ethernet не технология, а идеология.

Для синхронизации потоков на таких огромных скоростях используются специальные маркеры примерно через каждые 65000 бит, оно сделано на микросхемах PMA.

Для того чтобы передавать по меди на объединенной шине на небольшом расстоянии придумано специальное помехоустойчивое кодирование FEC.

Auto¬negotiation отсутствует во всех версиях Ethernet на оптоволокне, он сделан только на витой паре.

Формат фрейма Ethernet:

  • Преамбула – говорит о начале передачи;

  • SD;

  • Destination address;

  • Source address;

  • Тип или длина;

  • Данные (сюда вставляется фрейм LLC, который делается контроллером: DSAP, SSAP – это поинтеры на процессы, которые должны обработать фрейм);

  • Параметры

  • CRC;

В Ethernet никогда соединение не разрывается, а всегда передаются определенные импульсы, если импульсы прекратились, значит соединение разорвано.

Для согласования скорости, при включении адаптера, к примеру если скоростное соединение 100 мб/с контроллер обнаруживает пачку взрывных импульсов, значит тот адаптер заработал на 100 мб/с, и если в состоянии отвечать, то контроллер переключит скорость. Этот контроль будет осуществляться. В этом случае будут гарантироваться контроль восстановления соединения и контроль скорости. Это делается на шине, которая соединяет контроллер с чипами, у которых есть регистры, которые заполняются, в зависимости от того, какой фрейм пришел.

Билет 21.2

Передача данных TCP. Генерация последовательного номера, подтверждений и дубликатов. Динамическое окно. Рукопожатие и завершение соединения.

TCP (Transmission Control Protocol), предназначен  для управления передачей данных в сетях и подсетях TCP/IP. Выполняет функции протокола транспортного уровня в стеке протоколов IP.

Механизм TCP (повторная передача, нумерация сегментов, надежная доставка) предоставляет поток данных с предварительной установкой соединения, осуществляет повторный запрос данных в случае потери данных и устраняет дублирование при получении двух копий одного пакета, гарантируя тем самым целостность передаваемых данных и уведомление отправителя о результатах передачи. В середине 80-х сеть ARPANET перешла на TCP.

Формат сегмента TCP:

  • Порт отправителя (16 бит);

  • Порт получателя (16 бит);

  • Sequence number (32 бита);

  • Acknowledgment number (если ACK установлен; 32 бита)

  • Смещение данных (4 бита) — размер заголовка в 32-битных словах;

  • Зарезервированные 3 бита (нули);

  • Флаги (9 бит);

  • Размер окна (16 бит);

  • Контрольная сумма (16 бит);

  • Указатель важности (16 бит);

  • Опции (необязательно; 0-320 бит)

  • Данные

В поле ACK содержится следующий номер сегмента, который отправитель сегмента ожидает принять. Таким образом, отправитель подтверждает все сегменты с меньшими номерами.

Трёхстороннее рукопожатие:

  1. Клиент посылает серверу SYN, при этом устанавливая в sequence number случайное число А;

  2. Сервер подтверждает приём, отвечая SYN-ACK, и acknowledgment number устанавливает равным А+1, а в sequence number кладёт случайное число B.

  3. Клиент отечает серверу ACK, устанавливая sequence number равным А+1 и acknowledgment number B+1.

Сокеты — API для межпроцессного взаимодействия.

TCP-сокет — API для межпроцессного взаимодействия по сети с помощью протокола TCP.

Порт TCP – идентификатор приложения, которому принадлежит сокет.

Номера портов 0-1023 зарезервированы ОС для служебного использования. На этих портах находятся, например, SSH (22), FTP (23), HTTP (80), HTTPS (443) и другие.

Номера портов от 1024 и выше доступны для использования любыми пользовательскими приложениями.

Соседние файлы в предмете Распределенные операционные системы