- •Сетевая обработка данных позволяет:
- •Основные характеристики вычислительных сетей:
- •Классификация вычислительных сетей
- •Основные отличия между лвс и гвс
- •Проникновение локальных технологий в глобальные
- •Типовые структуры вычислительных сетей
- •Типичные примеры топологии лвс
- •Методы (способы) коммутации
- •Способ виртуальных соединений (каналов) как метод реализации коммутации пакетов
- •Методы мультиплексированной передачи
- •Технология fdm
- •Технология tdm.
- •Технология wdm
- •Задачи системотехнического проектирования сетей эвм
- •**Определение структурной функциональной организации Host эвм
- •*Задача топологической оптимизации спд
- •Анализ задержек передачи в сети передачи данных
- •Задача выбора оптимальных пропускных способностей каналов связи сети передачи данных
- •Прямая задача:
- •Обратная задача:
- •Алгоритм выбора пропускных способностей канала связи из заданного дискретного множества
- •Понятия открытых систем
- •Модель (архитектура) взаимодействия открытых систем (вос) или osi (open system interconnection).
- •Функции уровней
- •Физический
- •Канальный уровень
- •Сетевой уровень
- •Транспортный уровень
- •Сеансовый уровень (уровень синхронизации)
- •Представительский уровень
- •Прикладной уровень
- •Прохождение данных через модель osi
- •Протоколы канального уровня (протоколы управления передачей данных)
- •Формат кадра протокола hdlc.
- •Существует три типа кадров
- •Методы повторной передачи. (arq-методы – автоматического запроса повторной передачи)
- •Анализ пропускных способностей
- •Протокол с n-возвращениями (протокол непрерывной передачи)
- •Определение оптимальной длины кадра
- •Построение модели ошибок
- •Сетевой уровень
- •Составная сеть (inter-сеть или intro-сеть)
- •Устройства
- •Маршрутизатор
- •Классификация алгоритмов маршрутизации:
- •Задача оптимальной статической маршрутизации
- •Алгоритм решения задачи (алгоритм отклонения потоков)
- •Система адресации стека tcp/ip.
- •Локальные адреса
- •Символьные адреса
- •Числовые адреса
- •Особые iPадреса
- •Протокол ip – internet protocol
- •Структура информации заголовка ip
- •Различия между iPv6 и iPv4
- •Стек протоколов tcp/ip
- •Структура заголовка сегмента протокола tcp
- •Сети х.25
- •Стек протоколов сети х.25
- •Формат пакета стандарта х.25
- •Isdn – сети с интегрированным цифровым обслуживанием (Integrated Services Digital Networks)
- •Пользовательский интерфейс пи строится на каналах трех типов:
- •Различают два типа пользовательского интерфейса пи
- •Стек протоколов сети isdn.
- •Технология Frame Relay
- •Стек протоколов Frame Relay.
- •Формат кадра протокола lap-f.
- •Особенности Сети Frame Relay:
- •Технология aloha (чистая и синхронная)
- •Чистая алоха
- •Оценка эффективности чистой алохи.
- •Синхронная (сортированная) алоха
- •Оценка эффективности синхронной алохи
Протокол с n-возвращениями (протокол непрерывной передачи)
Ряд предположений:
Порядковые номера не ограничены
Передающие станции находятся в режиме насыщения (всегда есть кадр для передачи)
Через время tп ( = 2 tp + ti + ts ) передающая станция получает положительную либо отрицательную квитанцию, а если ни то и не другое – срабатывает механизм Timeout’a и передается опять текущий кадр.
Рис27
=>
- средний интервал времени между двумя правильно переданными кадрами. - геометрический ряд, всегда сходится.
Тогда
=>- максимальная производительность, [кадр/сек]
Рис28. Если tп << ti (а фактически так и есть) тогда a-> 1 и
При а=1 нет разницы между старт-стопным методом и методом с N-возвращениями, протокол SS превращается в протокол с N возвращениями
Пример 1:
а=1+ tп/ti = tT /ti
a=4, P = 0.01 -вероятность битовой ошибки, вероятность неправильной передачи
SS -
N -
- метод с N возвращениями лучше
Пример 2:
ts = 48бит / 9600 = 5 мсек
Дано:
l= 1200 бит
с = 9600 бит/сек
ti=l/c= 125 мсек
L= 200 км
= 160 000 км/сек
tp = 1,25 мсек
Рис29: 2 случая.
tп= 2tp + to + ts = 2,5 + 0 + 5 =7,5мсек
а = 1+ 7,5 / 125 = 1,054 = 1
можно использовать любой протокол
tп= 2tp + to + ti
tп = 2,5+0+125 = 127,5
a = 1+127,5/125 = 2 – тогда протокол SS менее эффективен, лучше N – возвр.
Определение оптимальной длины кадра
Рис30.
l – вся длина кадра разбиваем на: l – полезная длина кадра
l' – служебная информация, 48 бит
l+l’ – общая длина кадра
Увеличить l – пропускная способность, ПС, увеличится
Уменьшить l – передача становится надежнее, меньше число ошибок.
Построение модели ошибок
(характерно для спутниковых КС)
l/(l+l’) – для определения оптимальной длины
Pb – вероятность независимой битовой ошибки (бит-ориентированный протокол) [вероятность того, что 1 бит будет передан с ошибкой, это никаким образом не связано с другими битами].
qb = 1-Pb – Вероятность того, что бит будет передан без ошибки
qb(l+l’) – вероятность того, что все кадры были переданы правильно
1-qb(l+l’) – вероятность того, что передача произошла с ошибкой
КС:
Р = Pb* (l+l’) – характерно для наземных каналов связи
P = 1-(1 – Pb)l+l’ - для спутниковых КС
D = max*l - объем полезной информации, передаваемой в единицу времени, [бит/сек]
Если С – ПС КС – тогда
Коэффициент Д/С – коэффициент полезного использования пропускных способностей КС
27.02.13
Рис31.
При малых значениях l вероятность возникновения ошибок будет практически равна 0.
При больших значениях l вероятность ошибок увеличивается, а значит, значение пропускных способностей уменьшится.
Сетевой уровень
Это третий уровень модели OSI, основной функция которого является функция маршрутизации – выбора наилучшего пути передачи данных от источника к приемнику. Единицей измерения данных на сетевом уровне является пакет.
Критерии выбора маршрута:
Время передачи данных по маршруту. Это время зависит от:
Длины пакетов
Интенсивности их поступления
Пропускных способностей
Производительность маршрута. Зависит от пропускных способностей.
Надежность передачи по маршруту.
Количество промежуточных маршрутизаторов, которых необходимо преодолеть до станции назначения. (Метрика хабов)
Другие функции сетевого уровня:
Функции согласования различных протоколов канального уровня. (Например, согласование длины кадра)
Функции фильтрации траффика.
Функции гибкой адресации сетей.
Функция разрешения адресов.
В локальных сетях нет необходимости в функциях сетевого уровня. Все дополнительные функции, возложенные на сетевой уровень, возникли с появление составных сетей.