- •Вопрос 1. Логическая организация внутренних процессов в инфокоммуникационной системе. Переход от модели икс к модели ос
- •Вопрос 2. Понятие открытой системы. Уровневая организация открытых систем. Достоинства и недостатки
- •Вопрос 3. Модель эм вос. Суть стандарта мс № 7498 и Рекомендации х.200 мсэ-т. Порядок следования и наименование уровней
- •Вопрос 4. Взаимодействие в открытых системах. Межуровневое (вертикальное) взаимодействие. Межсистемное (горизонтальное) взаимодействие
- •Вопрос 5. Принцип инкапсуляции (конвертирования) данных в эм вос
- •Вопрос 6. Перенесение основных понятий и принципов организации открытых систем в сети связи. Понятие открытой информационной сети. Концептуальная модель сети пд-кп
- •1. Виртуальные каналы (vc — Virtual Circuit)
- •2. Гарантия качества обслуживания (QoS)
- •3. Метки виртуальных каналов
- •Вопрос 9. Особенности физического уровня эм вос
- •1. Проводные среды:
- •2. Беспроводные среды:
- •Вопрос 10. Функции и особенности канального уровня. Услуги канального уровня с соединением
- •1. Услуги без установления соединения (Connectionless Service)
- •2. Услуги с установлением соединения (Connection-Oriented Service)
- •Установление соединения:
- •Передача данных:
- •Разрыв соединения:
- •Вопрос 11. Сети стандарта Ethernet. Варианты реализации физического уровня. Формат кадров. Функции повторителя, концентратора, коммутатора
- •10 Gigabit Ethernet и выше
- •1. Повторитель (Repeater) — работает на физическом уровне (уровень 1)
- •2. Концентратор (Hub) — это многопортовый повторитель (уровень 1)
- •3. Коммутатор (Switch) — работает на канальном уровне (уровень 2)
- •1. Режим обучения (Learning mode):
- •2. Режим коммутации (Switching mode):
- •3. Режим flooding (затопление):
- •Вопрос 12. Функции и особенности сетевого уровня эм вос. Разновидности протоколов сетевого уровня
- •I. Протоколы продвижения данных (Data Forwarding Protocols)
- •II. Протоколы маршрутизации (Routing Protocols)
- •1. Протоколы дистанционно-векторные (Distance-Vector):
- •2. Протоколы состояния каналов (Link State):
- •III. Вспомогательные протоколы (Support Protocols)
- •Вопрос 13. Внешняя и внутренняя маршрутизация. Общие сведения о протоколах маршрутизации Определение маршрутизации
- •Концепция автономных систем (as)
- •Внутренняя маршрутизация (igp — Interior Gateway Protocol)
- •Основные igp протоколы
- •Внешняя маршрутизация (egp — Exterior Gateway Protocol)
- •Основной egp протокол
- •Общие сведения о протоколах маршрутизации Классификация протоколов маршрутизации
- •1. Дистанционно-векторные (Distance-Vector):
- •2. Состояния каналов (Link State):
- •Метрики маршрутизации
- •Процесс маршрутизации
- •Практический пример: маршрутизация внутри и между as
- •Ip адресация в iPv4 Структура ip-адреса
- •Структура ip-адреса: сетевая и хостовая часть
- •Классовая адресация iPv4
- •Маска подсети (Subnet Mask)
- •Cidr нотация (Classless Inter-Domain Routing)
- •Понятие подсети
- •Вычисление параметров подсети
- •Специальные адреса iPv4
- •Частные (private) ip адреса (rfc 1918)
- •Простейшая маршрутизация с одним шлюзом
- •Архитектура
- •Процесс маршрутизации: Пакет от Хоста в Интернет
- •Связь адресации канального уровня и адресации сетевого уровня
- •Проблема
- •Решение: arp (Address Resolution Protocol)
- •Arp таблица
- •Взаимодействие разных уровней
- •Вопрос 15. Трансляция сетевых адресов. Статическая и динамическая трансляция адресов. Трансляция порт-адрес Определение и необходимость nat
- •Терминология nat
- •Статическая трансляция адресов (Static nat)
- •Динамическая трансляция адресов (Dynamic nat)
- •Трансляция порт-адрес (pat — Port Address Translation)
- •Пример использования pat в домашней сети
- •Вопрос 16. Особенности транспортного уровня эм вос. Протоколы транспортного уровня tcp и udp. Порты. Установление и завершение соединения Определение транспортного уровня
- •Основные функции транспортного уровня
- •Концепция портов
- •Протокол tcp (Transmission Control Protocol)
- •Основные функции tcp
- •Структура tcp сегмента
- •Протокол udp (User Datagram Protocol)
- •Основные функции udp
- •Структура udp датаграммы
- •Установление tcp соединения (Three-Way Handshake)
- •Три этапа установления соединения
- •Диаграмма трёхстороннего рукопожатия
- •Завершение tcp соединения
- •1. Корректное завершение (fin — Finish)
- •2. Аварийное завершение (rst — Reset)
- •Практические примеры
- •Вопрос 17. Управление потоками в сети пд-кп. Понятие окна. Механизм управления потоком пакетов с применением n-позиционного окна шириной w пакетов Определение управления потоком
- •Понятие окна (Window)
- •Механизм скользящего окна (Sliding Window Protocol)
- •Структура скользящего окна
- •Иллюстрация работы скользящего окна отправителя
- •Сторона получателя
- •Практический пример: n-позиционное окно шириной w пакетов
- •Почему это эффективно?
- •Вопрос 18. Управление потоком данных в протоколе tcp. Быстрый и медленный перезапрос пакетов. Принцип медленного старта Специфика управления потоком в tcp
- •Управление потоком получателя (Receiver-side Flow Control)
- •Управление перегрузкой сети (Network Congestion Control)
- •Механизмы обнаружения потери пакетов
- •1. Timeout (Таймаут)
- •2. Быстрый перезапрос (Fast Retransmit)
- •Медленный старт (Slow Start)
- •Процесс медленного старта
- •Диаграмма медленного старта
- •Медленный старт с порогом (ssthresh)
- •Три состояния tcp управления потоком
- •1. Медленный старт (Slow Start)
- •2. Предотвращение перегрузки (Congestion Avoidance)
- •3. Быстрое восстановление (Fast Recovery)
- •Практический пример: полный цикл tcp
- •Почему такая сложность?
- •Вопрос 19. Принцип симметричного и асимметричного шифрования. Организация шифрования на транспортном уровне. Цифровые сертификаты Основные понятия криптографии
- •Симметричное шифрование (Symmetric Encryption)
- •Асимметричное шифрование (Asymmetric Encryption)
- •Гибридное шифрование (Hybrid Encryption)
- •Организация шифрования на транспортном уровне: tls/ssl
- •Как работает tls
- •Цифровые сертификаты X.509
- •Структура X.509 сертификата
- •Pki (Public Key Infrastructure) — Инфраструктура открытых ключей
- •Процесс проверки сертификата браузером
- •Сертификаты самоподписанные vs. От цс
- •Уровень 5 — Сеансовый (Session Layer)
- •Уровень 6 — Представительский (Presentation Layer)
- •Уровень 7 — Прикладной (Application Layer)
- •Уровень 6 — Представительский (Presentation Layer)
- •Уровень 7 — Прикладной (Application Layer)
- •Классификация служб трёх верхних уровней
- •1. Проблемно-ориентированные службы
- •2. Службы информационного обмена
- •3. Телематические службы
- •Взаимодействие служб разных категорий
- •Основные сетевые протоколы верхних уровней
- •Примеры сквозного взаимодействия служб
- •Вопрос 21. Протокол dhcp. Назначение и принцип работы. Опции протокола Определение и назначение dhcp
- •Архитектура dhcp
- •Процесс dora (Discover-Offer-Request-Acknowledge)
- •Этап 1: dhcpdiscover (Обнаружение)
- •Этап 2: dhcpoffer (Предложение)
- •Этап 3: dhcprequest (Запрос)
- •Этап 4: dhcpack (Подтверждение)
- •Опции dhcp
- •Управление сроком аренды адреса
- •Практический пример: работа dora в сети
- •Вопрос 22. Служба доменных имён. Формат доменных имён. Назначение и архитектура системы. Рекурсивные запросы Определение и назначение dns
- •Формат доменных имён
- •Структура доменного имени
- •Типы доменов первого уровня (tld):
- •Иерархическая архитектура dns
- •Компоненты dns архитектуры
- •Рекурсивные и итеративные запросы
- •1. Рекурсивный запрос (Recursive Query)
- •2. Итеративный запрос (Iterative Query)
- •Полный процесс рекурсивного запроса
- •Типы ресурсных записей dns
- •Примеры ресурсных записей
- •Кэширование в dns
- •Отличие авторитетных и рекурсивных серверов
- •Вопрос 25. Протоколы удаленного управления Определение и назначение
- •Основные протоколы удалённого управления
- •Сравнение протоколов удалённого управления
- •Вопрос 26. Понятие гипертекста. Протокол http. Назначение и принцип работы Определение гипертекста
- •Гиперссылка (Hyperlink)
- •Определение и назначение http
- •Структура http запроса
- •1. Стартовая строка (Request Line)
- •2. Заголовки запроса (Request Headers)
- •2. Заголовки ответа (Response Headers)
- •Процесс http запроса-ответа
- •Протокол ftp (File Transfer Protocol)
- •Протокол sftp (ssh File Transfer Protocol)
- •Протокол ftps (ftp Secure)
- •Распределённая передача файлов
- •Архитектура p2p (Peer-to-Peer)
- •Протокол BitTorrent
- •Http Download (через cdn)
- •Сравнение подходов передачи файлов
Механизм скользящего окна (Sliding Window Protocol)
Скользящее окно — это мощный механизм, позволяющий отправителю и приёмнику управлять потоком данных с использованием N-позиционного окна шириной W пакетов.wikipedia+2
Структура скользящего окна
На стороне отправителя существует окно с тремя указателями (границами):
text
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Отправленные и подтверждённые │ Окно (W пакетов) │ Не отправленные │
│ pакеты │ │ пакеты │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
↑ ↑ ↑
LAR LFS USP
(Last Ack Rcvd) (Last Frame Sent) (Upper Sending Pointer)
↑─────────────────────W─────────────────────↑
Три указателя отправителя:
LAR (Last Acknowledged Received) — номер последнего подтверждённого пакета
LFS (Last Frame Sent) — номер последнего отправленного пакета
USP (Upper Sending Pointer) = LAR + W — верхняя граница (макс. можно отправить)
Правило отправителя:
text
LFS ≤ USP
или эквивалентно:
LFS - LAR ≤ W
Если LFS == USP, окно "полное" → отправитель должен остановиться и ждать подтверждения
Иллюстрация работы скользящего окна отправителя
Начальное состояние:
text
Пакеты: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
↓
LAR=0, W=5
Окно отправителя:
LAR=0 LFS=0 USP=5
│ │ │
├──────────────────┼─────────────┤─────────────
│ Подтвержденные │ Окно (0-5) │ Не отправл
├──────────────────┼─────────────┤─────────────
Отправитель может отправить: пакеты 1, 2, 3, 4, 5
После отправки 3 пакетов:
text
LAR=0 LFS=3 USP=5
│ │ │
├──────────────────┼─────────────┤─────────────
│ Подтвережденные │ Окно 1,2,3 │ 4,5 - готовы
├──────────────────┼─────────────┤─────────────
LFS - LAR = 3 - 0 = 3 ≤ 5 ✓ (окно не переполнено)
Может ещё отправить 2 пакета (4, 5)
После получения ACK на пакет 1:
text
LAR=1 LFS=3 USP=6 (=1+5)
│ │ │
├────────────────┼─┼─────────────┤─────────────
│ Подтверждены │1│ Окно 2,3 │ 4,5,6 готовы
├────────────────┼─┼─────────────┤─────────────
Окно СДВИНУЛСЯ вправо на 1 позицию!
Теперь можно отправить пакет 6 (был недоступен)
После получения ACK на пакеты 1-3:
text
LAR=3 LFS=3 USP=8 (=3+5)
│ │ │
├──────────────────┼──────────────┼────────────
│ Подтверждены │ Окно 4,5,6,7,8
├──────────────────┼──────────────┼────────────
Окно открыт полностью!
Можно отправить пакеты 4, 5, 6, 7, 8
Сторона получателя
На стороне получателя аналогично:
text
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Полученные и │ Окно (W пакетов) │ Ещё не полученные │
│ обработанные │ (ожидание) │ пакеты │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
↑ ↑ ↑
LAF RFP URp
(Last Ack Frame) (Receive Frame Position)
Правило получателя:
Принять пакеты, номера которых входят в диапазон [LAF+1, URp]
Пакеты вне этого диапазона отбросить
При получении подтвержденного пакета отправить ACK
Особенность: если пакеты приходят не по порядку (например, пакет 3 пришёл раньше пакета 2), получатель буферизирует пакет 3 и ждёт пакета 2. После получения всех пакетов по порядку, они обрабатываются и отправляется ACK.