Современные проблемы компьютерных сетей Н. П. Васильев, к. т. н. , доцент. Кафедра «Компьютерные системы и технологии» НИЯУ МИФИ
Современное состояние • Сеть (network) = система, включающая не менее 2 -х компьютеров (узлов, node(s)), объединенных посредством среды передачи данных (СПД) • Цель сети – обеспечение доступа с одного узла сети к ресурсам, расположенным на другом узле (удаленные, remote)
Базовые понятия • Клиент = узел (либо программа на этом узле), что обращается к удаленным ресурсам. • Сервер = узел (программа), что обладает ресурсом и предоставляет его для доступа клиентам. ▫ Клиент посылает запрос (request), сервер его обслуживает, формируя ответ (response). В ответе содержится либо сам ресурс (если он пассивен, например, обычный файл) либо результат работы активного ресурса (программы) – либо ссылка на иное местоположение ресурса.
Базовые понятия • Протокол (вообще) = совокупность правил обмена информацией • Протокол верхнего уровня = протокол взаимодействия клиента и сервера • Сетевая служба (network service) = совокупность клиента, сервера и протокола верхнего уровня. ▫ Есть разночтения – некоторые толкователи не включают в понятие службы клиента ▫ Примеры: DNS, WWW, FTP, E-mail …
Архитектура сетей • Одноранговые сети (peer-to-peer, p 2 p) • Клиент-сервер • Гибридные Архитектура сети определяется сетевой операционной системой. Архитектура сетевой службы определяется прикладным ПО: браузер, веб-сервер и т. д.
Структура сетей: топология • • Полносвязная Шина Кольцо Звезда ▫ Иерархическая ▫ Избыточная: Толстое дерево Тор (2 D и 3 D)
Структура сетей: география • • LAN CAN MAN GAN Корпоративная сеть = масштаб определяется масштабом корпорации Новые термины: BAN, PAN, HAN
Сетевые технологии • LAN = состоит из отдельных узлов • WAN = состоит из отдельных сетей Отличие WAN от LAN – необходимость маршрутизации (routing), т. е. передачи единицы передачи данных (сообщение, message) между двумя сетями
Сетевые модели • Do. D – модель Интернет, 4 -х уровневая • OSI/ISO – модель взаимодействия открытых систем, 7 -ми уровневая • Межуровневая инкапсуляция данных. Сообщение, «спускаясь вниз» по модели, получает заголовок, содержащий управляющую информацию этого уровня.
Проблемы сетей • Нехватка адресов • Фрагментация данных • Сложность маршрутизации ▫ решается IPv 6 • Обеспечение должного качества обслуживания (Quality of Service, Qo. S) ▫ ▫ Полоса пропускания (bandwidth) Задержка передачи сообщений Колебание задержки передачи сообщений (jitter) Потеря сообщений при передаче
Проблемы сетей (продолжение) • Распределение нагрузки (load balancing) • Совершенствование сетей, специализация сетевых технологий: ▫ Сети хранения данных (Storage Area Network, SAN) ▫ Суперкомпьютерные сети • Информационная безопасность ▫ Атака «Человек посередине» (MITM) ▫ Распределенная атака на отказ в обслуживании (DDo. S)
IPv 6 • • Адрес содержит 128 разрядов Отсутствие фрагментации на маршрутизаторах Обязательная поддержка IPSec Класс трафика (traffic class) (чем выше, тем приоритетнее) • Метки потока (flow label) ▫ Единообразная обработка всех сообщений потока ▫ Характер обработки определяется доп. заголовками
Fibre Channel • Используются в сетях хранения данных (СХД, SAN) NAME Throughput (Fullduplex) (MBps)* Availability 1 GFC 200 1997 2 GFC 400 2001 4 GFC 800 2005 8 GFC 1600 2008 10 GFC Serial 2550 2004 16 GFC 3200 2011 20 GFC 5100 20? ?
Fibre Channel • Топологии ▫ Точка-точка ▫ Арбитражное кольцо ▫ Коммутируемая фабрика (звезда) Подобна Ethernet на коммутаторах
Infini. Band • Коммутируемая фабрика (звезда) SDR DDR QDR FDR-10 FDR EDR 1 X 2 Gbit/s 4 Gbit/s 8 Gbit/s 10. 3 Gbit/s 13. 64 Gbit/s 25 Gbit/s 4 X 8 Gbit/s 16 Gbit/s 32 Gbit/s 41. 2 Gbit/s 54. 54 Gbit/s 100 Gbit/s 12 X 24 Gbit/s 48 Gbit/s 96 Gbit/s 123. 6 Gbit/s 163. 64 Gbit/s 300 Gbit/s
Топологии Infini. Band • • Толстое дерево (fat tree) Мешанина (mesh) 3 D-тор Бабочка (butterfly, clos)
Скачать презентацию Современные проблемы компьютерных сетей Н П Васильев к
Современные проблемы компьютерных сетей.pptx