ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет автоматики и вычислительной техники
Кафедра автоматики и телемеханики
Информационные сети
Практикум
Специальность 071900
“Информационные системы
и технологии”
Киров 2005
УДК 621.39
|
|
|
|
Составитель:
|
кандидат технических наук, доцент В.В.Куклин |
Авторская редакция
610000, г.Киров, ул. Московская, 36
Вятский государственный университет, 2005
Оглавление
ОГЛАВЛЕНИЕ 3
Тема 1 МЕТОДЫ МАРШРУТИЗАЦИИ 4
Основные определения 4
Маршрутизация и модель ВОС 6
Методы формирования плана распределения информации на сети связи (таблиц маршрутизации) 7
Выбор исходящих ЛС (формирование таблиц коммутации) 12
Контрольные вопросы и задания 16
Тема 2 МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ ОШИБОК 17
Защита от ошибок в системах без обратной связи 17
Построение корректирующих кодов 18
Классификация корректирующих кодов 20
Код Хемминга 20
Циклические коды 23
Эффективность применения корректирующих кодов 25
Контрольные вопросы и задания 26
Тема 3 ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ 27
Введение 27
Краткие сведения из теории 27
Симметричные криптосистемы 28
Шифры перестановки 28
Шифры простой замены 30
Шифры сложной замены 31
Гаммирование 32
Основные шаги шифрования текстового файла методом гаммирования 32
Асимметричные криптосистемы 32
Схема шифрования Эль Гамаля 32
Криптосистема шифрования данных RSA 33
Контрольные вопросы и задания 33
Содержание отчета 33
Тема 1 МЕТОДЫ МАРШРУТИЗАЦИИ
Основные определения
Маршрут (Route)– список элементов сети связи (узлов коммутации УК, линий связи, каналов связи), начинающийся с узла-источника (УИ) и заканчивающийся узлом-получателем (УП).
Пример 1.1
Маршруты между УК №1 и УК №4 на сети, изображенной на рисунке 1.1, будут иметь следующую запись:
μ11,4= {УК № 1, УК № 4};
μ21,4= {УК № 1, УК № 2, УК № 4};
μ31,4= {УК № 1,УК №2, УК №3, УК № 4}.
В данном примере УК № 1 является исходящим, УК № 4 – входящим, а УК № 2, 3 – транзитными.
|
|
|
Рисунок 1.1 – Пример структуры сети связи |
Для реализации маршрутизации на сети в каждом транзитном УК (УК № j), начиная с УИ, формируется таблицамаршрутизации, которая представляет собой матрицу размерностью (S– 1)xHj
(1.1)
(1.2)
где S– количество УК в сети;Hj– количество исходящих линий связи (ЛС) изj-го УК.
Матрица M(j)содержит информацию о предпочтительности выбора исходящей ЛС изj-го УК при поиске маршрута кi-му узлу (УП).
Первый элемент mi1(j)вектор-строки (1.2) указывает номер исходящей ЛС изj-го УК к смежному УК, которую предпочтительнее выбрать для организации маршрута кi-му УК (УП).
Второй элемент (1.2) указывает номер следующей исходящей ЛС из j-го УК к другому смежному УК, которая менее предпочтительна для организации искомого маршрута. И так доHj-го элемента вектор-строки (1.2).
В данном случае: mi1(j)– исходящая ЛС Hj-го выбора.
Пример 1.2Построим таблицу маршрутизации для УК № 2 (рисунок 1.1). Соответствующие строки матрицыM(2)будут иметь следующий вид:
(1.3)
При поиске маршрута от УК № 2 к УК № 1
необходимо обратиться к вектор-строке
Исходящая ЛС к УК № 1 является более
предпочтительной, так как она ведет
непосредственно к искомому УК,
следовательно, является исходящей ЛС
первого выбора. Соответственно, исходящие
ЛС к УК №4 и 3 являются исходящими ЛС
второго и третьего выбора.
Для того, чтобы была возможность определять маршруты между любой парой УК необходимо построить таблицы маршрутизации в каждом узле сети.
Совокупность таблиц маршрутизации для всех УК называется планом распределения информации(ПРИ) на сети связи.
Пример 1.3Зададим ПРИ на сети, изображенной на рисунке 1.1:
В данном примере формирование ПРИ осуществлялось по минимальному количеству транзитных УК в искомом маршруте. Возможны ситуации, когда формирование ПРИ осуществляется и по другим критериям:
Надежность элементов сети связи;
Время задержки передачи информации в элементах сети;
Скорость передачи информации и прочие.
Данные параметры являются случайными величинами и зависят от многих причин:
Вида и интенсивности трафика пользователей сети;
Условий окружающей среды при эксплуатации оборудования сети;
Технического состояния оборудования сети и других причин.
Поэтому в процессе эксплуатации сетей связи могут возникнуть ситуации, при которых необходимо скорректировать таблицы маршрутизации и тем самым переформировать ПРИ.
Если в процессе эксплуатации сетей связи происходит автоматическое переформирование ПРИ (без участия администрации сети), то такой ПРИ называют динамическим. Иначе формирование ПРИ будетстатическим.
ПРИ позволяет определить маршруты между любой парой узлов на сети связи. Для этого необходимо во всех транзитных УК, начиная с УИ, обращаясь к таблице маршрутизации, выбрать вектор-строку, номер которой совпадает с номером УП. В данной вектор-строке необходимо выбрать исходящую ЛС первого выбора. Если исходящая ЛС первого выбора оказалась недоступной (занятость передачей другой информации или неисправность аппаратуры), то следует выбрать исходящую ЛС второго выбора. В случае недоступности исходящей ЛС второго выбора необходимо выбрать следующую по предпочтительности исходящую ЛС. Данная процедура продолжается во всех узлах, участвующих в формировании искомого маршрута, пока не будет определен маршрут между заданной парой узлов.
В случае недоступности всех исходящих ЛС в данном узле потребуется либо вернуться на предыдущий УК и выбрать менее предпочтительную исходящую ЛС, либо дать отказ на невозможность организации искомого маршрута между заданной парой узлов.
Таким образом, анализируя процедуры, участвующие в формировании маршрутов можно заключить, что маршрутизация состоит из двух этапов:
Формирование ПРИ на сети связи.
Выбор исходящих ЛС в УК при поиске маршрута между УИ и УП.
Протоколы, реализующие формирование и коррекцию ПРИ (формирование таблиц маршрутизации), часто называют протоколами маршрутизации. Протоколы, отвечающие за выбор исходящих ЛС в УК (формирование таблиц коммутации), – протоколами сигнализации.