Компьютерные сети Многотерминальные системы Первые глобальные

Компьютерные сети.

Многотерминальные системы

Первые глобальные сети • Первые глобальные сети (Wide Area Networks, WAN). • ARPANet (Advanced Research Project Agency Network, сеть агентства по перспективным научным проектам), стала отправной точкой для создания первой и самой известной ныне глобальной сети – Internet.

Первые локальные сети • Локальные сети (Local Area Networks, LAN) • Сетевая технология – это согласованный набор программных и аппаратных средств (например, драйверов, сетевых адаптеров, кабелей и разъемов) и механизмов передачи по линиям связи, достаточный для построения вычислительной сети. • Стандартные сетевые технологии объединения компьютеров в сеть – Ethernet, Token Ring, Token Bus, несколько позже – FDDI.

Семейство технологий Ethernet • Ethernet 10 Мбит/с • Fast Ethernet 100 Мбит/с • Gigabit Ethernet 1000 Мбит/с

Характеристики линий передачи данных • Предложенная нагрузка • Скорость передачи данных • Емкость канала связи • Полоса пропускания (bandwidth) • Дуплексный канал • Полудуплексный канал • Симплексный канал

Топология физических связей • Под топологией сети понимается конфигурация графа, вершинам которого соответствуют конечные узлы сети (например, компьютеры) и коммуникационное оборудование (например, маршрутизаторы), а ребрам – физические или информационные связи между вершинами.

• • • Полносвязная топология Ячеистая топология Кольцевая топология Звездообразная топология Иерархическая звезда или дерево Общая шина

• Смешанная топология

Интерфейс • Интерфейс – в широком смысле – формальная определенная логическая и физическая границы между взаимодействующими независимыми объектами. Интерфейс задает параметры, процедуры и характеристики взаимодействия объектов. • Физический интерфейс (называется также портом) – определяется набором электрических связей и характеристиками сигналов. Обычно представляет собой разъем с набором контактов, каждый из которых имеет определенное назначение. • Логический интерфейс – это набор информационных сообщений определенного формата, которыми обмениваются два устройства или две программы, а также набор правил, определяющих логику обмена этими сообщениями.

Количество адресуемых интерфейсов • Уникальный адрес (unicast) • Групповой адрес (multicast) • Широковещательный адрес (broadcast) • Адрес произвольной рассылки (anycast)

Адресное пространство • Плоская организация • Иерархическая организация

Коммутация и маршрутизация • Коммутация – соединение конечных узлов через сеть транзитных. • Маршрут - последовательность узлов, лежащих на пути от отправителя к получателю.

Выбор маршрута

Обобщенная задача коммутации • определение потоков и соответствующих маршрутов; • фиксация маршрутов в конфигурационных параметрах и таблицах сетевых устройств; • распознавание потоков и передача данных между интерфейсами одного устройства; • мультиплексирование/демультиплексирование потоков; • разделение среды передачи;

Сети с коммутацией каналов

неэффективность передачи пульсирующего трафика. • Коэффициент пульсации трафика отдельного пользователя сети определяется как отношение пиковой скорости на каком-либо небольшом интервале времени к средней скорости обмена данными на длительном интервале времени.

Коммутация пакетов.

Сглаживание пульсаций трафика за счет буферизации

Методы продвижения пакетов • Дейтаграммная передача • Передача с установлением логического соединения • Передача с установлением виртуального канала

Логическое соединение

Виртуальные каналы

Классификация

Декомпозиция задачи Многоуровневый подход

Протокол и стек протоколов • Протокол - формализованное описание процедуры взаимодействия модулей одного уровня в разных узлах. • Стек протоколов - иерархически организованный набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия узлов в сети.

Модель OSI

Стандартизация сетей • Открытой может быть названа любая система, которая построена в соответствии с открытыми спецификациями • Под открытыми спецификациями понимаются опубликованные, общедоступные спецификации, соответствующие стандартам и принятые в результате достижения согласия после всестороннего обсуждения всеми заинтересованными сторонами.

Стандартизация Интернета • стандарты, определяющие работу Интернета, — темы для обсуждения (Request For Comments, RFC) • Научно-административное сообщество Интернета (Internet Society, ISOC) • Совет по архитектуре Интернета (Internet Architecture Board, IAB) • Internet Research Task Force (IRTF) - координирует долгосрочные исследовательские проекты по протоколам TCP/IP • Internet Engineering Task Force (IETF) - инженерная группа, которая занимается решением текущих технических проблем Интернета

Архитектура стека TCP/IP

IP-адрес • 128. 10. 2. 30 • 100000001010 00000010 00011110 • 80. 0 A. 02. 1 D

Классы IP - адресов

Нерациональное использование IP-адресов

Использование масок при IPадресации • IP-адрес 129. 64. 134. 5 • • Маска 255. 128. 0 10000001. 01000000. 10000110. 00000101 11111111. 10000000 На основе классов: Номер сети 129. 64. 0. 0, Номер узла 0. 0. 134. 5 • С учетом маски: Номер сети: 10000001. 01000000. 1 (129. 64. 128. 0) Номер узла: 0000110. 00000101 (0. 0. 6. 5)