- •1 Роль комп’ютерних мереж в сучасному суспільстві 6
- •2 Основи побудови мереж 26
- •3 Протоколи та архітектура 49
- •1 Роль комп’ютерних мереж в сучасному суспільстві
- •1.1 Еволюція комп’ютерних мереж
- •Конвергенція мереж
- •1.3 Класифікація комп’ютерних мереж
- •1.4 Вимоги до комп’ютерних мереж
- •Надійність км – це інтегральний показник, до складу якого зокрема входять:
- •Контрольні питання
- •2 Основи побудови мереж
- •2.1 Топології комп’ютерних мереж
- •2.2 Комутація каналів і пакетів
- •Комутація пакетів
- •Переваги кп
- •Недоліки кп
- •Пропускна спроможність мереж з кп
- •2.3 Структуризація як засіб побудови великих мереж
- •Фізична структуризація мережі
- •Логічна структуризація мережі
- •Контрольні питання
- •2.5 Завдання
- •3 Протоколи та архітектури
- •3.1 Багаторівневий підхід. Протокол. Інтерфейс. Стек протоколів
- •3.3 Рівні моделі osi
- •Мережевозалежні та мережевонезалежні рівні
- •3.4 Поняття відкритої системи
- •3.5 Стандартні стеки комунікаційних протоколів
- •Стек osi
- •Контрольні питання
- •4 Основи передачі дискретних даних
- •4.1 Типи та апаратура ліній зв’язку
- •Апаратура ліній зв’язку
- •Характеристики ліній зв’язку
- •Пропускна спроможність лінії
- •Зв’язок між пропускною спроможністю лз та її смугою пропущення
- •Завадостійкість і вірогідність
- •10Log (Рвих/Рнав),
- •4.2 Стандарти кабелів
- •Кабелі на основі неекранованої скрученої пари
- •Кабелі на основі екранованої кручений пари
- •Волоконно-оптичні кабелі
- •Коаксіальні кабелі
- •4.3 Аналогова модуляція
- •Методи аналогової модуляції
- •Дискретна модуляція аналогових сигналів
- •4.4 Цифрове кодування
- •Вимоги до методів цифрового кодування
- •Потенційний код без повернення до нуля
- •Метод біполярного кодування з альтернативною інверсією
- •Потенційний код з інверсією при одиниці
- •Біполярний імпульсний код
- •Манчестерський код
- •Потенційний код 2в1q
- •4.5 Логічне кодування
- •Надлишкові коди
- •Скремблювання
- •4.6 Передача даних канального рівня
- •Асинхронна і синхронна передачі
- •Протоколи з гнучким форматом кадру
- •Передача з встановленням та без встановлення з’єднання
- •Виявлення і корекція помилок
- •Методи виявлення помилок
- •Методи відновлення спотворених і загублених кадрів
- •Компресія даних
- •4.8 Контрольні питання
- •4.9 Завдання
- •Потенційного коду 2в1q.
- •Словник часто вживаних термінів
- •Література
- •Навчальне видання
- •Навчальний посібник
- •21021, М. Вінниця, Хмельницьке шосе, 95, внту
Контрольні питання
Наведіть основні переваги та недоліки застосування КМ.
Наведіть основні причини виникнення КМ.
Які КМ з’явилися раніше глобальні, чи локальні? Відповідь обгрунтуйте.
Наведіть основні етапи розвитку КМ.
Наведіть порівняльну характеристику локальних та глобальних КМ.
Наведіть визначення конвергенції КМ.
Покажіть. як відбувалась конвергенція мереж.
Наведіть основні ознаки за якими виконують класифікацію КМ.
Наведіть класифікацію КМ за територіальною поширеністю.
Наведіть класифікацію КМ за відомчою приналежністю.
Наведіть класифікацію КМ за швидкістю передачі інформації.
Наведіть класифікацію КМ за типом середовища передачі та топологією.
Наведіть класифікацію КМ за організацією взаємодії комп’ютерів.
Наведіть головну вимогу до КМ. Перерахуйте основні вимоги, що характеризують якість виконання основної вимоги.
Охарактеризуйте такі вимоги до КМ як продуктивність, надійність та сумісність, керованість, захищеність, розширюваність та масштабованість.
В яких одиницях вимірюється швидкість передачі даних у мережі? В чому принципова відмінність Бод від біт/с?
2 Основи побудови мереж
2.1 Топології комп’ютерних мереж
Топологією КМ називають спосіб з’єднання в ній комп’ютерів (спосіб організації фізичних зв’язків). Іншими словами топологія це конфігурація графа, вершинам якого відповідають комп’ютери мережі (іноді й інше обладнання, наприклад концентратори), а ребрам фізичні зв’язки між ними.
Вибір топології істотно впливає на ряд характеристик мережі. Наприклад, наявність резервних зв’язків підвищує її надійність і робить можливим балансування завантаження окремих каналів. Простота приєднання нових вузлів, яка властива деяким топологіям, робить КМ легкорозширюваною. Економічні міркування часто приводять до вибору топологій, для яких характерна мінімальна сумарна довжина ЛЗ.
Класифікація топологій КМ наведена на рис. 2.1[1, 2, 4, 6, 8, 9, 12].
Рисунок 2.1 Типи тополгій КМ
Повнозв’язна топологія (рис. 2.2 а) відповідає мережі, в якій кожний комп’ютер мережі має зв’язки з усіма іншими її комп’ютерами. В загальному випадку це досить громіздкий і неефективний варіант КМ, оскільки потребує велику кількість комунікаційних портів для забезпечення такого зв’язку (кількість ЛЗ у такій КМ буде , де n кількість вузлів у мережі). Повнозв’язана топологія застосовуються дуже рідко. Найчастіше вона використовується в багатомашинних комплексах або ГКМ при невеликій кількості комп’ютерів.
Всі інші варіанти топологій засновані на неповнозв’язаних структуррах, коли для обміну даними між двома комп’ютерами може бути потрібна проміжна передача даних через інші вузли мережі.
Коміркова топологія (mesh) виходить з повнозв’язної шляхом видалення деяких можливих зв’язків (рис. 2.2 б). У мережі з комірковою топологією зв’язуються лише ті комп’ютери, між якими відбувається інтенсивний обмін даними. Для обміну даними між комп’ютерами, не сполученими прямими ЛЗ, використовуються транзитні передачі через проміжні вузли. Коміркова топологія допускає з’єднання великої кількості комп’ютерів і характерна, як правило, для ГКМ.
З
Рисунок
2.2
Типові топології КМ
Основними перевагами такої схеми є дешевизна і простота прокладки кабелю по приміщеннях. Основні недоліки низька надійність (будь-який дефект кабелю або будь-якого з роз’ємів повністю паралізує всю КМ), невисока продуктивність (оскільки в кожний момент часу тільки один комп’ютер може надсилати дані у мережу). Тому пропускна спроможність каналу зв’язку тут завжди ділиться між усіма вузлами мережі.
Топологія зірка (рис. 2.2 г). У цьому випадку кожний комп’ютер підключається окремим кабелем до загального пристрою концентратора, який знаходиться в центрі мережі і надсилає інформацію, що передається комп’ютером одному або всім іншим комп’ютерам мережі. Головна перевага цієї топології перед загальною шиною набагато більша надійність (будь-які проблеми з кабелем стосуються лише того комп’ютера, до якого цей кабель приєднаний, і тільки несправність концентратора може вивести з ладу всю КМ). Крім того, концентратор може грати роль інтелектуального фільтра інформації, що надходить від вузлів у мережу, і при необхідності блокувати заборонені адміністратором передачі.
До недоліків топології типу зірка відноситься більш висока вартість мережевого обладнання (внаслідок необхідності придбання концентратора). Крім того, можливості по нарощуванню кількості вузлів у мережі обмежуються кількістю портів концентратора. Іноді доцільно будувати мережу з використанням кількох концентраторів, ієрархічно званих між собою у вигляді зірки (рис. 2.2 д).
В наш час ієрархічна (розширена) зірка є найпоширенішим типом топології зв’язків як в ЛКМ, так і ГКМ.
В
Рисунок 2.3
Змішана топологія
В той час коли невеликі КМ, як правило, мають типову топологію зірка, кільце або загальна шина, для великих мереж характерна наявність довільних зв’язків між комп’ютерами. В таких мережах можна виділити окремі довільно зв’язані фрагменти (підмережі), що мають типову топологію, тому їх називають мережами зі змішаною топологією (рис. 2.3).