2. В чем суть модели rpc? Что выполняет ядро сетевой ос? Какие функции выполняет shell/redirector? Где и какие части сетевой ос запускаются?

RPC (Remote Procedure Call) – удалённый вызов процедур. Разработан для удалённого доступа к ресурсам, позволяет приложениям взаимодействовать друг с другом, располагаясь на разных узлах сети, как будто они работают на одном компьютере.

Ядро сетевой ОС выполняет функции верхних уровней модели OSI, например управляет файл-сервером, почтовым сервером, принт-сервером, памятью, процессами и потоками. Разделяет ресурсы сети.

Shell отправляет запросы на получение ресурсов. Redirector принимает запросы ввода/вывода и переназначает их сетевым сервисам другого компьютера.

Ядро сетевой ОС запускается на сервере. Многие части могут запускаться на разных уровнях, могут запускаться в виде отдельных служб, а могут и в качество ПО.

Shell запускается на каждой рабочей станции.

При запросе ресурса Shell определяет, является ли он локальным? Если это локальный ресурс, то делается запрос к локальной ОС. Если же ресурс удалённый – запрос поступает в RPC, передаётся с помощью сетевого протокола RPC серверу и далее сетевой ОС.

Билет 23

1. Дайте основные характеристики технологии Ethernet (топологию, метод доступа, среду передачи, кодирование, ограничения). Каким образом реализован процесс авто-навигации 100 Base Ethernet? Каким образом обеспечивается механизм full-duplex 100 Base Ethernet? Каким образом обеспечивается механизм flow control 100 Base Ethernet?

Топология: Практически всегда используется является топология звезда, реже - кольцо-звезда.

Метод доступа: Ethernet использует метод доступа CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection) - метод, при котором станции передачи данных наблюдают за каналом на наличие передачи сигнала, а затем передают свои данные. Если присутствие коллизии обнаруживается на определенном временном интервале, разрешение этого конфликта выполняется с помощью механизма повтора передачи.

Среда передачи: Ethernet может быть реализован на различных типах сред передачи, таких как витая пара, оптоволокно, коаксиальный кабель, беспроводные среды и т.д.

Кодирование: Сигналы в Ethernet кодируются в соответствии со стандартом Manchester.

Ограничения: Ethernet имеет ограничения на расстояние передачи, число устройств, количество пересылок и производительность в зависимости от используемой топологии и среды передачи.

Процесс авто-навигации 100 Base Ethernet реализуется путем автоматической настройки скорости и дуплексности подключенных устройств. Авто-навигация устанавливает соединение на наивысшей возможной скорости и дуплексности, которые поддерживают оба устройства.

Механизм full-duplex 100 Base Ethernet обеспечивается путем использования специального дуплексного кабеля и коммутационного оборудования, которое позволяет передавать и принимать данные одновременно без коллизий.

Механизм flow control 100 Base Ethernet обеспечивается через механизмы управления потоками данных, такие как приоритеты трафика, использование буферов и механизмов конгестии (управления заполнением канала передачи). Эти механизмы помогают предотвратить перегрузки сети и обеспечить эффективное использование пропускной способности сети.

Если вам будет нехуй делать, можете прочитать это:

Ethernet является основной сетевой технологий, и не знать ее нельзя. Человека, придумавшего Ethernet, звали Роберт Меткалф. IEEE придумали стандарт 802.3 (и дальше куча букв может быть 802.3ad, 802.3bt, 802.3az, …) и сказали, что Ethernet имеет некоторые особенности технологии на 1, 2 и частично 3 уровнях модели OSI. Согласно IEEE любой сетевой адаптер содержит чипы. Есть какая-то совокупность чипов, которая обеспечивает контакт с кабельной системой.

PCS (Physical Coding Subsystem) чипы делают кодирование. Они связаны интерфейсом MII с MAC контроллером.

PMA (Physical Media Attachment) подуровень физического присоединения среды эти чипы делают кадрирование и синхронизацию пакетов

PMD (Physical Media Dependent) подуровень зависимого от среды интерфейса

Такие сетевые адаптеры будут у всех. Контроллер присваивает данным физический адрес (6 байт) и он уникален. Все эти штуки имеют контроль соединения LLC (Logical Link Control). Этот контроль соединения контролирует, что у нас есть связь двух адаптеров, и тогда мы об этом не думаем в прикладном продукте. Помимо наличия соединения он контролирует скорость этого соединения. Поэтому нам не нужно думать, что кто-то работает на скорости 10 Мбит, а кто-то на скорости 100 Мбит. Все ethernet имеют один и тот же метод доступа в канал. Вот эту "веревку" нужно как-то поделить. Все хотят передавать, и нужно разобраться, когда и кому передавать можно. Такие методы доступа бывают трех видов:

1. Contention (соревнование) Является основным методом доступа. Передает кто хочет, но только если успеет "схватить веревку". И те, кто придумали Ethernet назвали CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection — множественный доступ с прослушиванием несущей и обнаружением коллизий). Суть в том, что я передаю сигнал, и если кто-то еще захочет передавать сигнал, то он посмотрит, занят ли канал передачи, и если да, то будет ждать 16 раз по экспоненте продлевая период ожидания.

В случае, если я начал передавать тогда, когда ко мне этот сигнал пришел, я буду передавать сигнал, который называется JAM (пробка), то есть говорить всем "ребята, не надо передавать, там кто-то схватил канал, давайте подождем". Если все-такие возникает коллизия, то происходит over voltage. У нас на один импульс накладывается другой импульс и он по размеру становится больше.

В каждой информационной системе до 5% трафика - это коллизии. И это НЕ ОШИБКА!

2. Polling Есть master и slave. Есть центральное устройство (master), которое говорит остальным, когда передавать. Используется в современных системах.

3. Token Только IBM сети, которые с топологией Кольцо. Я передаю какой-то маркер по кольцу и говорю соседу "Я начал передачу, давай, присоединяйся".

Начиная со 100 Мбит Ethernet везде используется топология Звезда. Коллизия возникает между коммутатором и рабочей станцией (одновременно я передаю на порт коммутатора и получаю с него же). Такой Ethernet называется dedicated (выделенный). А есть еще shared, но это старье.

• 100 BASE T4 Не рассматриваем, так как это старая версия, работает на 4 категориях, низкоскоростная

• 100 BASE TX TX означает Twisted Pair (витая пара). Этот Ethernet работает на витой паре, и она не экранированная.

• 100 BASE FX FX означает Fiber (волокно). Этот Ethernet работает с оптоволокном. По стандартам 100 BASE FX это multimode волокно 62.5х125.

Все Ethernet начиная со 100 Мбит имеют дополнительные функции. Помимо PCS, PMA, PMD, MII добавляются еще две функции:

• Reconciliation (согласование) Эти чипы согласовывают кодирование и сигнал, в зависимости от того, какая кабельная система (витая пара/оптоволокно). Кодирование для нас очень важно, и все закрыто в документах ANSI, потому что способы кодирования обеспечивают скорость.

Разные виды Ethernet различаются кодированием и phy. phy - это физический уровень модели оси.

• Negotiation (переговоры) Тут решается на какой скорости будет осуществляться передача. (ТОЛЬКО В СЛУЧАЕ ВИТОЙ ПАРЫ)

Все виды Ethernet обеспечивают работу словами (вся оперативная память в словах и assembler нигде не работают). И передача данных по каналу идет словами! И никогда не передается просто символ!

Чем больше скорость Ethernet, тем выше группировка. 4 бита в 5 бит, 8 бит в 10 бит, 64 бит в 66 бит и считываются по 66 бит (чем больше слово, тем быстрее читаю)

Зачем делать группировку? Было 4 бита и там такое кодирование, что там 4 единицы и они наплыли друг на друга, и мы не можем разобраться 0 это или 1. Для того чтобы понимать, где начинается бит и где он заканчивается, мы добавляем еще один бит, и вместо 4 бит будет 5 бит. Фактически, страт, стоп.

Если Ethernet на оптоволокне, то уровня Negotiation (переговоры) не будет. Так как в случае оптоволокна мы не умеем согласовывать скорости.

Если это сетевой адаптер роутера, то у него будет какой-то внешний трансивер, который выброшен для интерфейсов, и вот эти чипы будут перенесены во внешнюю блямбу. И она будет более мощной так как там много разных интерфейсов, потому что роутер должен работать по различным интерфейсам.

Если это репитер, то у него будет только phy, так как он просто усиливает сигнал. 100 Мбит Ethernet предполагает, что расстояние 90 м по витой паре, 4 км по multimode волокну, 6 км по single mode волокну. Все что нам нужно для управления будет вынесено в отдельный софт. Этот софт 3 уровня модели OSI и он будет работать под управлением операционной системы на коммутаторе. Любой Ethernet является полнодуплексным. Это означает, что я одновременно могу передавать и принимать.Если буфер у коммутатора переполняется, то он отправляет на рабочую станцию команду XOFF, чтобы компьютер понял, что пока что нужно подождать и ничего не отправлять. Когда буфер освобождается, то коммутатор отправляет команду XON.

У нас есть непрерывная передача импульсов (каждые 16 мс), и если импульсы идут, то соединение есть. И это делается при помощи специальных фреймов LLC.

Если я работаю на скорости 10 Мбит, а рядом со мной включился адаптер со скоростью 100 Мбит (а у меня витая пара), то будут сначала специальные импульсы FLP (Fast Link Pulse) в котором содержится 8-битное слово, кодирующее предлагаемый режим взаимодействия, начиная с самого приоритетного, поддерживаемого данным узлом. Если узел-партнер может поддерживать предложенный режим, он отвечает пачкой импульсов FLP, в которой подтверждает данный режим, и на этом переговоры заканчиваются. Если же узел партнер может поддерживать менее приоритетный режим, то он указывает его в ответе, и этот режим выбирается в качестве рабочего. Так, всегда выбирается наиболее приоритетный общий режим узлов.