- •Распределенные информационные системы и сети
- •Архитектура распределенных систем и основные понятия распределенной обработки данных
- •Концепция открытых систем
- •Преимущества идеологии открытых систем.
- •Открытые системы и объектно-ориентированный подход
- •Компьютерные (информационные) сети
- •Глобальные сети
- •Локальные сети
- •Многопроцессорные компьютеры
- •Взаимодействующие процессы
- •От централизованных систем - к вычислительным сетям
- •1.1. Эволюция вычислительных систем
- •Системы пакетной обработки
- •Многотерминальные системы - прообраз сети
- •Появление глобальных сетей
- •Первые локальные сети
- •Создание стандартных технологий локальных сетей
- •Современные тенденции
- •1.2. Вычислительные сети - частный случай распределенных систем
- •Мультипроцессорные компьютеры
- •Многомашинные системы
- •Вычислительные сети
- •Распределенные программы
- •Преимущества использования сетей
- •2.1. Проблемы физической передачи данных по линиям связи
- •2.2. Проблемы объединения нескольких компьютеров
- •Топология физических связей
- •Организация совместного использования линий связи
- •Адресация компьютеров
- •2.3. Стандартные решения сетевых проблем
- •2.4. Структуризация как средство построения больших сетей.
- •Физическая структуризация сети
- •Логическая структуризация сети
- •3.1. Многоуровневый подход. Протокол. Интерфейс. Стек протоколов
- •3.2. Модель osi
- •3.3. Уровни модели osi Физический уровень
- •Канальный уровень
- •Сетевой уровень
- •Транспортный уровень
- •Сеансовый уровень
- •Представительный уровень
- •Прикладной уровень
- •Сетезависимые и сетенезависимые уровни
- •3.4. Стандартные стеки коммуникационных протоколов
- •Стек tcp/ip
- •Стек ipx/spx (Internetwork Packet Exchange/ Sequenced Packet Exchange)
- •Стек NetBios/smb (Network Basic Input/Output System / Server Message Block)
- •4.1. Локальные и глобальные сети
- •4.2 Требования, предъявляемые к современным вычислительным сетям
- •Производительность
- •Надежность и безопасность
- •Расширяемость и масштабируемость
- •Прозрачность
- •Поддержка разных видов трафика
- •Управляемость
- •Совместимость
- •5.1. Типы линий связи
- •5.2. Аппаратура линий связи
- •5.3. Характеристики линий связи
- •Амплитудно-частотная характеристика, полоса пропускания и затухание
- •Пропускная способность линии
- •Связь между пропускной способностью линии и ее полосой пропускания
- •Помехоустойчивость и достоверность
- •Коаксиальные кабели
- •Кабели на основе неэкранированной витой пары
- •Кабели на основе экранированной витой пары
- •Волоконно-оптические кабели
- •6.1. Аналоговая модуляция
- •Методы аналоговой модуляции
- •Спектр модулированного сигнала
- •6.2. Цифровое кодирование
- •Требования к методам цифрового кодирования
- •Потенциальный код без возвращения к нулю
- •Метод биполярного кодирования с альтернативной инверсией
- •Потенциальный код с инверсией при единице
- •Биполярный импульсный код
- •Манчестерский код
- •Потенциальный код 2b1q
- •6.3. Логическое кодирование
- •Избыточные коды
- •Скрэмблирование
- •6.4. Дискретная модуляция аналоговых сигналов
- •6.5. Асинхронная и синхронная передачи
- •7.1. Методы передачи данных канального уровня
- •Асинхронные протоколы
- •Синхронные символьно-ориентированные и бит-ориентированные протоколы
- •Символьно-ориентированные протоколы
- •Бит-ориентированные протоколы
- •Протоколы с гибким форматом кадра
- •Передача с установлением соединения и без установления соединения
- •Обнаружение и коррекция ошибок
- •Методы обнаружения ошибок
- •Методы восстановления искаженных и потерянных кадров
- •Компрессия данных
- •7.2. Методы коммутации
- •Коммутация каналов
- •Коммутация каналов на основе частотного мультиплексирования
- •Коммутация каналов на основе разделения времени
- •Общие свойства сетей с коммутацией каналов
- •Обеспечение дуплексного режима работы на основе технологий fdm, tdm и wdm
- •Коммутация пакетов Принципы коммутации пакетов
- •Виртуальные каналы в сетях с коммутацией пакетов
- •Пропускная способность сетей с коммутацией пакетов
- •Коммутация сообщений
- •Общая характеристика протоколов локальных сетей
- •3.1.2. Структура стандартов ieee 802.X
- •Максимальная производительность сети Ethernet
- •Основные характеристики технологии
- •Маркерный метод доступа к разделяемой среде
- •Форматы кадров Token Ring
- •Физический уровень технологии Token Ring
- •10.2. Технология fddi
- •Основные характеристики технологии
- •Особенности метода доступа fddi
- •Отказоустойчивость технологии fddi
- •Физический уровень технологии fddi
- •Сравнение fddi с технологиями Ethernet и Token Ring
- •Структурированная кабельная система
- •Иерархия в кабельной системе
- •Выбор типа кабеля для горизонтальных подсистем
- •Выбор типа кабеля для вертикальных подсистем
- •Выбор типа кабеля для подсистемы кампуса
- •Глобальные сети
- •Обобщенная структура и функции глобальной сети Транспортные функции глобальной сети
- •Высокоуровневые услуги глобальных сетей
- •Структура глобальной сети
- •Интерфейсы dte-dce
- •Типы глобальных сетей
- •Выделенные каналы
- •Протоколы семейства hdlc
- •Протокол ppp
- •Глобальные сети с коммутацией каналов
- •Глобальные сети с коммутацией пакетов
- •Магистральные сети и сети доступа
- •Сети х.25 Протоколы сетей х.25 были специально разработаны для низкоскоростных линий с высоким уровнем помех. Назначение и структура сетей х.25
- •Адресация в сетях х.25
- •Стек протоколов сети х.25
- •Сети Frame Relay Назначение и общая характеристика
- •Стек протоколов frame relay
- •Поддержка качества обслуживания
- •Использование сетей frame relay
- •Технология атм
- •Основные принципы технологии атм
- •Стек протоколов атм
- •Уровень адаптации aal
- •Протокол атм
- •Категории услуг протокола атм и управление трафиком
- •Сосуществование атм с традиционными технологиями локальных сетей
- •Использование технологии атм
- •100Vg-Anylan
- •6.5. Удаленный доступ
- •6.5.1. Основные схемы глобальных связей при удаленном доступе
- •Типы взаимодействующих систем
- •Типы поддерживаемых служб
- •Типы используемых глобальных служб
- •6.5.2. Доступ компьютер - сеть
- •Удаленный узел
- •Удаленное управление и терминальный доступ
- •6.5.3. Удаленный доступ через промежуточную сеть Общая схема двухступенчатого доступа
- •Технологии ускоренного доступа к Internet через абонентские окончания телефонных и кабельных сетей
- •11.2. Концентраторы и сетевые адаптеры
- •Сетевые адаптеры (в лабораторной работе) Функции и характеристики сетевых адаптеров
- •Классификация сетевых адаптеров
- •Концентраторы Основные и дополнительные функции концентраторов
- •Отключение портов
- •Поддержка резервных связей
- •Защита от несанкционированного доступа
- •Многосегментные концентраторы
- •Управление концентратором по протоколу snmp
- •Конструктивное исполнение концентраторов
- •13.1. Принципы объединения сетей на основе протоколов сетевого уровня
- •Ограничения мостов и коммутаторов
- •Понятие internetworking
- •Функции маршрутизатора
- •Реализация межсетевого взаимодействия средствами tcp/ip
- •Многоуровневая структура стека tcp/ip
- •Уровень межсетевого взаимодействия
- •Основной уровень
- •Прикладной уровень
- •Уровень сетевых интерфейсов
- •Соответствие уровней стека tcp/ip семиуровневой модели iso/osi
- •13.2. Адресация в ip-сетях Типы адресов стека tcp/ip
- •Классы ip-адресов
- •Особые ip-адреса
- •Использование масок в ip-адресации
- •Порядок распределения ip-адресов
- •Автоматизация процесса назначения ip-адресов
- •Отображение ip-адресов на локальные адреса
- •Отображение доменных имен на ip-адреса Организация доменов и доменных имен
- •Система доменных имен dns
- •14.1. Основные функции протокола ip
- •14.2. Структура ip-пакета
- •14.3. Таблицы маршрутизации в ip-сетях
- •Примеры таблиц различных типов маршрутизаторов
- •Назначение полей таблицы маршрутизации
- •Источники и типы записей в таблице маршрутизации
- •14.4. Маршрутизация без использования масок
- •14.5. Маршрутизация с использованием масок Использование масок для структуризации сети
- •Использование масок переменной длины
- •Технология бесклассовой междоменной маршрутизации cidr
- •14.6. Фрагментация ip-пакетов
- •14.7. Протокол надежной доставки tcp-сообщений
- •Сегменты и потоки
- •Соединения
- •Реализация скользящего окна в протоколе tcp
- •Раздел 2
- •6.2.3. Протоколы канального уровня для выделенных линий
- •Протокол slip
- •Протоколы семейства hdlc
- •Протокол ppp
- •6.2.4. Использование выделенных линий для построения корпоративной сети
- •6.3. Глобальные связи на основе сетей с коммутацией каналов
- •6.3.1. Аналоговые телефонные сети Организация аналоговых телефонных сетей
- •Модемы для работы на коммутируемых аналоговых линиях
- •6.3.2. Служба коммутируемых цифровых каналов Switched 56
- •6.3.3. Isdn - сети с интегральными услугами Цели и история создания технологии isdn
- •Пользовательские интерфейсы isdn
- •Подключение пользовательского оборудования к сети isdn
- •Адресация в сетях isdn
- •Стек протоколов и структура сети isdn
- •Использование служб isdn в корпоративных сетях
- •6.4. Компьютерные глобальные сети с коммутацией пакетов
- •6.4.1. Принцип коммутации пакетов с использованием техники виртуальных каналов
Использование масок в ip-адресации
Традиционная схема деления IP-адреса на номер сети и номер узла основана на понятии класса, который определяется значениями нескольких первых бит адреса. Именно потому, что первый байт адреса 185.23.44.206 попадает в диапазон 128-191, мы можем сказать, что этот адрес относится к классу В, а значит, номером сети являются первые два байта, дополненные двумя нулевыми байтами - 185.23.0.0, а номером узла - 0.0.44.206.
А что если использовать какой-либо другой признак, с помощью которого можно было бы более гибко устанавливать границу между номером сети и номером узла? В качестве такого признака сейчас получили широкое распространение маски. Маска - это число, которое используется в паре с IP-адресом; двоичная запись маски содержит единицы в тех разрядах, которые должны в IP-адресе интерпретироваться как номер сети. Поскольку номер сети является цельной частью адреса, единицы в маске также должны представлять непрерывную последовательность.
Для стандартных классов сетей маски имеют следующие значения:
класс А - 11111111 . 00000000 . 00000000 . 00000000 (255.0.0.0);
класс В - 11111111 . 11111111 . 00000000 . 00000000 (255.255.0.0);
класс С - 11111111 . 11111111 . 11111111 . 00000000 (255.255.255.0).
ПРИМЕЧАНИЕ. Для записи масок используются и другие форматы, например, удобно интерпретировать значение маски, записанной в шестнадцатеричном коде: FF.FF.OO.OO - маска для адресов класса В. Часто встречается и такое обозначение 185.23.44.206/16 - эта запись говорит о том, что маска для этого адреса содержит 16 единиц или что в указанном IP-адресе под номер сети отведено 16 двоичных разрядов.
Снабжая каждый IP-адрес маской, можно отказаться от понятий классов адресов и сделать более гибкой систему адресации. Например, если рассмотренный выше адрес 185.23.44.206 ассоциировать с маской 255.255.255.0, то номером сети будет 185.23.44.0, а не 185.23.0.0, как это определено системой классов.
В масках количество единиц в последовательности, определяющей границу номера сети, не обязательно должно быть кратным 8, чтобы повторять деление адреса на байты. Пусть, например, для IP-адреса 129.64.134.5 указана маска 255.255.128.0, то есть в двоичном виде:
IP-адрес 129.64.134.5 - 10000001 . 01000000 . 10000110 . 00000101
Маска 255.255.128.0 - 11111111 . 11111111 . 10000000 . 00000000
Если игнорировать маску, то в соответствии с системой классов адрес 129.64.134.5 относится к классу В, а значит, номером сети являются первые 2 байта - 129.64.0.0 а номером узла - 0.0.134.5.
Если же использовать для определения границы номера сети маску, то 17 последовательных единиц в маске, “наложенные” на IP-адрес, определяют в качестве номера сети в двоичном выражении число: 10000001 . 01000000 . 10000000 . 00000000 или в десятичной форме записи - номер сети 129.64.128.0, а номер узла 0.0.6.5.
Механизм масок широко распространен в IP-маршрутизации, причем маски могут использоваться для самых разных целей. С их помощью администратор может структурировать свою сеть, не требуя от поставщика услуг дополнительных номеров сетей. На основе этого же механизма поставщики услуг могут объединять адресные пространства нескольких сетей путем введения так называемых “префиксов” с целью уменьшения объема таблиц маршрутизации и повышения за счет этого производительности маршрутизаторов.