- •История развития вычислительных сетей
- •Локальная сеть
- •Стандартные технологии локальных сетей
- •Распределенные системы
- •Программные и аппаратные компоненты сети
- •Связь компьютера с периферийными устройствами
- •Взаимодействие компьютеров
- •Физическая передача данных по линиям связи
- •Топология физических сетей
- •Технология Token Ring
- •Совместное использование линий связи
- •Адресация компьютеров
- •Стандарт Ethernet
- •Физическая структуризация сети
- •Логическая структуризация сети
- •Коммуникационные устройства, используемые для логической структуризации сети
- •Сетевые службы
- •Стандартизация сетей
- •Понятие протокола. Стек протоколов
- •Модель взаимодействия открытых систем
- •Функции, реализуемые в рамках уровневых протоколов
- •Функции канального уровня
- •24. Транспортный уровень
- •25. Прикладной уровень
- •26. Маршрутизация
- •27. Система доменных имен
- •28. Иерархическая структура пространства имен dns
- •29. Корневые серверы dns.
- •30. Таблицы маршрутизации
- •31. Сеть Интернет. Стек протоколов tcp/ip.
- •32. Уровни модели osi и tcp/ip.
- •33. Протокол ip. Две части ip-адреса.
- •34. Маска подсети. Классы ip-адресов.
- •35. Как происходит доставка ip-пакета?
- •36. Протоколы транспортного уровня. Понятие "порт"
- •37. Протоколы прикладного уровня http, ftp, telnet.
- •38. Протоколы прикладного уровня smtp, imap, pop3.
- •39. Что такое электронная почта? Адрес электронной почты. Какие три типа программ играют основную роль в системе электронной почты?
- •40. Где, как правило, работает транспортный агент? Функции транспортного агента.
- •41. Основная задача агента доставки. Стандартные типы агентов доставки.
- •42. Схема организации и функционирования службы электронной почты. Почтовые агенты в различных ос.
- •43. Базовая структура сообщения электронной почты.
- •44. Тело сообщения. Что представляет собой текст в узком смысле?
- •45. Заголовки почтового сообщения.
- •46. Многоцелевые расширения почты Интернет (mime). Для решения каких задач используется mime? Дополнительные заголовки.
- •47. Основные типы данных (mime-types).
- •48. Представление данных в теле сообщения (Content-Transfer-Encoding)
- •49. Формат передаваемых текстовых сообщений Кодировка текста.
- •50. Когда необходимо использовать режим кодирования текстовых сообщений?
- •51. Методы кодирования – uuencode и стандарт mime.
Стандартные технологии локальных сетей
Ethernet является методом множественного доступа с прослушиванием несущей и разрешением коллизий (конфликтов). Перед началом передачи каждая рабочая станция определяет, свободен канал или занят. Если канал свободен, станция начинает передачу данных. Реально конфликты приводят к снижению быстродействия сети только в том случае, когда работают 80–100 станций.
Метод доступа Arcnet. Этот метод доступа получил широкое распространение в основном благодаря тому, что оборудование Arcnet дешевле, чем оборудование Ethernet или Token -Ring. Arcnet используется в локальных сетях с топологией «звезда».
Один из компьютеров создает специальный маркер (специальное сообщение), который последовательно передается от одного компьютера к другому. Если станция должна передать сообщение, она, получив маркер, формирует пакет, дополненный адресами отправителя и назначения. Когда пакет доходит до станции назначения, сообщение «отцепляется» от маркера и передается станции.
Метод доступа Token Ring. Этот метод разработан фирмой IBM; он рассчитан па кольцевую топологию сети. Данный метод напоминает Arcnet, так как тоже использует маркер, передаваемый от одной станции к другой. В отличие от Arcnet при методе доступа Token Ring предусмотрена возможность назначать разные приоритеты разным рабочим станциям.
ARCNET (или ARCnet, от англ. Attached Resource Computer NETwork) — технология ЛВС, назначение которой аналогично назначению Ethernet или Token ring. ARCNET являлась первой технологией для создания сетей микрокомпьютеров и стала очень популярной в 1980-х при автоматизации учрежденческой деятельности.
Достоинства:
•Низкая стоимость сетевого оборудования
•Возможность создания протяжённых сетей
•Высокая надежность и гибкость
•Простота диагностики аппаратных неисправностей
•Меньшие по сравнению с Ethernet ограничения на общую длину сети (на обычном тонком коаксиальном кабеле)
Недостатки:
•Невысокая скорость передачи данных.
В качестве топологии сеть Arcnet использует шину (Arcnet-BUS) и пассивную звезду (Arcnet-STAR).
Особенности технологии Ethernet:
•разработана для связи компьютеров в локальных вычислительных сетях
•физические топологии "шина", "звезда" или "звезда -шина"
•логическая топология "шина"
•стремительно развивается
•огромный коммерческий успех
•практически вытеснила все другие технологии ЛВС
•с самого начала строилась на открытых стандартах
•оборудование выпускается большим числом конкурирующих между собой производителей
•стандартный интерфейс для всех устройств
•первоначально не предназначалась для сетей масштаба города
•проблемы с масштабированием и сегментацией
•нет гарантированной полосы пропускания по всему тракту от отправителя к получателю как, например, в АТМ
•использование широковещательных (адресованных всем) пакетов
•проблема “зацикливания” широковещательных пакетов
•использование протокола STP для организации резервных связей
•проблемы с безопасностью
Основные достоинства технологии Ethernet
1. Главным достоинством сетей Ethernet, благодаря которому они стали такими популярными, является их экономичность. Для построения сети достаточно иметь по одному сетевому адаптеру для каждого компьютера плюс один физический сегмент коаксиального кабеля нужной длины.
2. Кроме того, в сетях Ethernet реализованы достаточно простые алгоритмы доступа к среде, адресации и передачи данных. Простота логики работы сети ведет к упрощению и, соответственно, снижению стоимости сетевых адаптеров и их драйверов. По той же причине адаптеры сети Ethernet обладают высокой надежностью.
3. И, наконец, еще одним замечательным свойством сетей Ethernet является их хорошая расширяемость, то есть возможность подключения новых узлов.
Технология Token Ring
Основные характеристики технологии
Сети Token Ring, так же как и сети Ethernet, характеризует разделяемая среда передачи данных, которая в данном случае состоит из отрезков кабеля, соединяющих все станции сети в кольцо. Кольцо рассматривается как общий разделяемый ресурс, и для доступа к нему требуется не случайный алгоритм, как в сетях Ethernet, а детерминированный, основанный на передаче станциям права на использование кольца в определенном порядке. Это право передается с помощью кадра специального формата, называемого маркером или токеном (token).
Технология Token Ring был разработана компанией IBM в 1984 году, а затем передана в качестве проекта стандарта в комитет IEEE 802, который на ее основе принял в 1985 году стандарт 802.5. Компания IBM использует технологию Token Ring в качестве своей основной сетевой технологии для построения локальных сетей на основе компьютеров различных классов - мэйнфреймов, мини-компьютеров и персональных компьютеров. В настоящее время именно компания IBM является основным законодателем моды технологии Token Ring, производя около 60 % сетевых адаптеров этой технологии.
Сети Token Ring работают с двумя битовыми скоростями - 4 и 16 Мбит/с. Смешение станций, работающих на различных скоростях, в одном кольце не допускается. Сети Token Ring, работающие со скоростью 16 Мбит/с, имеют некоторые усовершенствования в алгоритме доступа по сравнению со стандартом 4 Мбит/с.
Технология Token Ring является более сложной технологией, чем Ethernet. Она обладает свойствами отказоустойчивости. В сети Token Ring определены процедуры контроля работы сети, которые используют обратную связь кольцеобразной структуры - посланный кадр всегда возвращается в станцию - отправитель. В некоторых случаях обнаруженные ошибки в работе сети устраняются автоматически, например может быть восстановлен потерянный маркер. В других случаях ошибки только фиксируются, а их устранение выполняется вручную обслуживающим персоналом.
Для контроля сети одна из станций выполняет роль так называемого активного монитора. Активный монитор выбирается во время инициализации кольца как станция с максимальным значением МАС-адреса, Если активный монитор выходит из строя, процедура инициализации кольца повторяется и выбирается новый активный монитор. Чтобы сеть могла обнаружить отказ активного монитора, последний в работоспособном состоянии каждые 3 секунды генерирует специальный кадр своего присутствия. Если этот кадр не появляется в сети более 7 секунд, то остальные станции сети начинают процедуру выборов нового активного монитора.
Технология FDDI
Технология FDDI (Fiber Distributed Data Interface)- оптоволоконный интерфейс распределенных данных - это первая технология локальных сетей, в которой средой передачи данных является волоконно-оптический кабель. Работы по созданию технологий и устройств для использования волоконно-оптических каналов в локальных сетях начались в 80-е годы, вскоре после начала промышленной эксплуатации подобных каналов в территориальных сетях. Проблемная группа ХЗТ9.5 института ANSI разработала в период с 1986 по 1988 гг. начальные версии стандарта FDDI, который обеспечивает передачу кадров со скоростью 100 Мбит/с по двойному волоконно-оптическому кольцу длиной до 100 км.
Основные характеристики технологии
Технология FDDI во многом основывается на технологии Token Ring, развивая и совершенствуя ее основные идеи. Разработчики технологии FDDI ставили перед собой в качестве наиболее приоритетных следующие цели:повысить битовую скорость передачи данных до 100 Мбит/с;
повысить отказоустойчивость сети за счет стандартных процедур восстановления ее после отказов различного рода - повреждения кабеля, некорректной работы узла, концентратора, возникновения высокого уровня помех на линии и т. п.;
максимально эффективно использовать потенциальную пропускную способность сети как для асинхронного, так и для синхронного (чувствительного к задержкам) трафиков.
Сеть FDDI строится на основе двух оптоволоконных колец, которые образуют основной и резервный пути передачи данных между узлами сети. Наличие двух колец - это основной способ повышения отказоустойчивости в сети FDDI, и узлы, которые хотят воспользоваться этим повышенным потенциалом надежности, должны быть подключены к обоим кольцам.