«Сети ЭВМ и телекоммуникации» Виды компьютерных сетей: wan, lan, man, pan. Их особенности - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Виды компьютерных сетей: wan, lan, man, pan. Их особенности 8 342.24kb.
Курс «сети ЭВМ и тк» В. Применение информационных сетей 1 157.99kb.
История возникновения и развития компьютерных сетей 1 341.68kb.
Обеспечения вычислительных машин, комплексов, систем и компьютерных... 1 252.09kb.
Курс «Сети ЭВМ и телекоммуникации» 1 12.34kb.
Net Fares Лучшая возможность увидеть южную америку 1 87.88kb.
Учебное пособие по курсу вычислительные системы, сети и телекоммуникации... 9 635.03kb.
Отчет по лабораторной работе №3 по дисциплине «Сети ЭВМ и телекоммуникации» 1 187.36kb.
Отчет по лабораторной работе №1 по дисциплине «Сети ЭВМ и телекоммуникации» 1 37.98kb.
Урок информатики. Тема урока: Локальные и глобальные компьютерные... 1 10.5kb.
1. История развития компьютерных сетей и сети Интернет 1 12.17kb.
Высшая школа экономики 3 438.57kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

«Сети ЭВМ и телекоммуникации» Виды компьютерных сетей: wan, lan, man, pan. Их особенности - страница №3/4


44. Вероятностный метод доступа к среде. Технологии CSMA/CD и CSMA/CA.

Вероятностный метод – все узлы, имеют возможность получить немедленный доступ к среде при условии, что она свободна, однако корректная передача информации не гарантируется.


Множественный доступ с контролем несущей Carrier Sense Multiple Access

  • С обнаружением коллизий CSMA/CD.

Узел, готовый послать кадр, прослушивает линию, при отсутствии несущей, он начинает передачу кадров одновременно контролируя состояние линий, при обнаружении коллизий передача данных прекращается, а повторная попытка откладывается на случайное время.
Коллизия – это искажение информации в результате наложения двух и более кадров от станций, пытающихся передать кадр в один и тот же момент времени. Коллизия это нормальная ситуация в сети с вероятностным методом доступа.


  • С избеганием коллизий CSMA/CA.

Первая станция RST (ready to send). Последняя станция CTS (clear to send). Узел, готовый послать кадр прослушивает линию при отсутствии несущей, он посылает короткий сигнал запроса на передачу(RST) и в течении определенного времени ожидает ответа от адресата. При отсутствии ответа, попытка передачи откладывается.
Недостаток вероятности методов доступа – неопределенное время прохождение кадров, резко возрастающее при увеличении нагрузки на сеть.
45. Детерминированный метод доступа к среде. Передача маркера.

Детерминированный метод - узлы получают доступ к среде в предопределенном порядке.



  • Вдоль сети перемещается небольшой блок данных. Владение маркером гарантирует право передачи. Если у узла нет информации для отправки, то он перенаправляет маркер дальше. Если информация есть, станция захватывает маркер, дополняет передаваемой информацией и передает дальше по кольцу, максимальное время задержки 10 сек.

46. Распределенный режим доступа DCF.

Каждый переданный кадр должен подтверждаться кадром положительной квитанции, в противном случае считается что произошла коллизия.



  • Положительные квитанции.

  • Синхронизация станций – обязательна, так как временные интервалы начинают отчитываться от момента передачи очередного кадра.

Станция, которая хочет передать кадр, обязана предварительно прослушать среду. Если по истечении IFS (Inter-Frame Space) среда все еще свободна, то начинается отчет слотов фиксированной длительности. Размер слота выбирается так чтобы он превосходил время распространения сигнала между двумя любыми станциями сети + время на распознавание станцией ситуации занятости среды. Кадр можно передавать только в начале какого-либо слота, при условии что среда свободна. Слот передачи выбирается на основании усеченного, экспоненциального двоичного алгоритма отсрочки.

CW – Contention Window – начальное значение определяется используемым физическим уровнем.


Слот, № ∈ [0;CW]

Каждая повторная неудачная попытка удваивает этот интервал.




47. Режим централизованного доступа PCF (Point Coordination Function).

Обеспечивает приоритетное обслуживание трафика, и применяется в тех сетях, где есть специальная станция называемая арбитром среды.



  • Приоритетное обслуживание

  • Арбитр среды

PIFS (PCF Inter-Frame Space) – используется арбитром среды, который в этом промежутке может послать специальный кадр, оповещаемый все станции о начале управляемого периода. В управляемый период станции могут передавать чувствительный к задержкам траффик. Арбитр выполняет процедуру опроса станций на предмет наличия такого трафика и при необходимости дает право на передачу.


SIFS (Short Inter-Frame Space) – служит для первоочередного захвата среды, ответными кадрами Clear To Send или квитанциями, которые продолжают или завершают начавшуюся передачу данных.
48. Характеристики линий связи: гармоника, спектральное разложение, затухание.

Каждая синусоида представляет гармонику, а набор всех гармоник называется спектральным разложением.


Ширина спектра сигнала – разность между min и max частотами того набора синусоид, которые в сумме дают исходный сигнал.
Затухание сигнала показывает на сколько уменьшается мощность эталонного синусоидального сигнала на выходе линии связи, по отношению мощности сигнала на входе к этой линии.
И описывается формулой: A = 10 lg Pout/Pin

49. Характеристики линий связи: волновое сопротивление, помехоустойчивость, полоса пропускания, пропускная способность.

Волновое сопротивление - полное сопротивление, которое встречает магнитная волна определенной частоты, при распространении вдоль однородной цепи.


Помеха устойчивых линий связи, определяет способность линий противостоять влиянию внутренний и внешних помех.
Полоса пропускания – непрерывный диапазон частот для которого затухание не превышает некоторые заранее заданные пределы.
Пропускная способность линии, характеризует максимально возможную скорость передачи данных, которая может быть достигнута (измеряется в битах в секунду).

  • Формула Клода Шеннона

С=F log2 (1+Pc/Pш)

С – пропускная способность линии связи(бит в сек).

F – ширина полосы пропускания (герцы).

Pc – мощность сигнала.

Pш – мощность шума.

50. Представление дискретной информации в виде сигнала. Такт, несущая, бод.

Осуществляется тактировано.



  • Такт – фиксированный интервал времени, через который происходит изменение состояния сигнала.

  • Несущий сигнал – периодический сигнал параметры которого подвергаются изменениям. Если сигнал синусоидальный – то его частота называется несущей.

  • Бод – количество изменений информационного параметра несущего периодического сигнала в секунду.


51. Витая пара. Состав, типы.

  • Витая пара (Twisted Pair) – называется скрученная пара проводов. Скручивание проводов снижает влияние внешних и взаимных помех на полезные сигналы.

  • Неэкранированная витая пара (Unshielded Twisted Pair, UTP) – используются для прокладки кабелей внутри здания.

  • Экранированная витая пара (Shielded Twisted Pair, STP) – хорошо защищает сигнал от внешних помех, а так же уменьшает электромагнитные колебания во вне.

  • Прямой порядок (Straight-through) – используется при соединении оконченного оборудования Ethernet c коммутационным оборудованием.

  • Перекрестный порядок (Crossover) – используется при непосредственном соединении между собой оборудования.

  • Коаксиальный кабель – состоит из несимметричных пар проводников, каждая пара представляет собой внутреннюю медную жилу и соосную с ней внешнюю жилу, которая может быть полой медной трубкой или оплеткой, отделенной от внутренней жилы диэлектрической изоляцией.

  • Волоконно-оптический кабель – состоит из тонкий, гибких, стеклянных волокон по которым распространяются световые сигналы.

    • Каждый световод состоит из центрального проводника и стеклянной оболочки, обладающий меньшим показателем преломления.

    • Луч не выходит за пределы сердцевины. Бывает два вида кабелей:

      • многомодовый кабель – используются более широкие внутренние сердечники, и одновременно может быть несколько лучей (скорость до 10гбит 1-2км);

      • одномодовый кабель – центральный проводник очень малого размера и все лучи идут напрямую без отражения(скорость десятки гигабит и километров).


52. Коаксиальный кабель. Состав, типы.

Коаксиальный кабель – состоит из несимметричных пар проводников, каждая пара представляет собой внутреннюю медную жилу и соосную с ней внешнюю жилу, которая может быть полой медной трубкой или оплеткой, отделенной от внутренней жилы диэлектрической изоляцией.

RG-8, толстый

RG-58, тонкий

RG-59, для кабельного ТВ
53. Волоконно-оптический кабель. Мода.

Волоконно-оптический кабель – состоит из тонкий, гибких, стеклянных волокон по которым распространяются световые сигналы.



    • Каждый световод состоит из центрального проводника и стеклянной оболочки, обладающий меньшим показателем преломления.

    • Луч не выходит за пределы сердцевины. Бывает два вида кабелей:

      • многомодовый кабель – используются более широкие внутренние сердечники, и одновременно может быть несколько лучей (скорость до 10гбит 1-2км);

      • одномодовый кабель – центральный проводник очень малого размера и все лучи идут напрямую без отражения(скорость десятки гигабит и километров).

54. Модуляция. Виды модуляции.

  • Амплитудная (Amplitude Shift Keying, ASK) – для логической единицы выбирается один уровень амплитудо-несущей частоты, а для логического нуля – другой. Недостаток: низкая помеха устойчивость.




  • Частотная (Frequency Shift Keying, FSK) – значения нуля и единицы передаются синусоидами разной частоты. Существуют два подтипа:

  • Двоичная (Binary FSK, BFSK).

  • Четырехуровневая (four-level FSK, multilevel FSK).




  • Фазовая модуляция (Phase Shift Key, PSK) – значениям нули и единицы соответствует сигналы одинаковой частоты, но одинаковой фазы.



55. Потенциальные коды NRZ, AMI, NRZI. Избыточный код 4B5B.

  • Без возврата к нулю (Non Return to Zero, NRZ) – при передачи последовательности единиц, сигнал не возвращается к нулю в течении такта.

Нулю соответствует ненулевое значение, чаще всего отрицательное.

Достоинства: простота реализации.

Недостатки: не самосинхронизирующийся.


  • Биполярное кодирование с альтернативной инверсией (Alternate Mark Inversion, AMI) – использует три потенциала: отрицательный, нулевой и положительный. Для кодирования нуля используется нулевой потенциал, а для единицы – “+” или “-“ , причем потенциал каждой единицы противоположен предыдущей.

Достоинства: позволяет распознавать простые ошибки.

Недостатки: увеличение мощности передатчика; при нуле получается нитевидный сигнал




  • Без возврата к нулю с инверсией при единице (NRZ with ones Invetred, NRZI) – при передачи нуля передается потенциал установленный на предыдущем такте, а при передачи единицы потенциал инвертируется на противоположный.

Преимущества: в среднем требуется в меньшем число изменения сигнала чем в Манчестерском коде.
Избыточные код 4В/5В – является логическим. ОН заменяет исходные символы длиной 4 бита на символы длиной 5 бит, в результате чего мы удваиваем число битовых комбинаций с 16-ти до 32-х. Как результат данный код гарантирует, что на линии не могут встретиться символы содержащие более 3х нулей подряд.

Буква В обозначает Byte.


56. Самосинхронизирующиеся коды. Манчестерское кодирование. Скремблирование.

Самосинхронизирующиеся коды – несут в себе для приемника указания в какой момент времени нужно начинать распознавания очередного бита данных.


Манчестерское (Manchester code) – для кодирования нулей и единиц используется перепад потенциалов те фронт импульс. Каждый такт делится на две части: информация кодируется перепадами сигнала, происходящей в середине такта. В начале такта может происходить перепад сигнала, если нужно представить несколько нулей или единиц подряд.
Скремблирование – заключается в побитовом вычитании результирующего кода на основании битов исходного кода и полученных в предыдущих тактах, битов результирующего кода.

Скремблирование выравнивает спектр сигнала, частоты появления различных методов в цепочке.


Bi = Ai (+) Bi-3 (+) Bi-5

Ai = Bi (+) Bi-3 (+) Bi-5


57. Технология Ethernet. Формат кадра.

Ethernet – это сетевой стандарт передачи данных со скоростью 10Мбит/с, который появился в конце 70-х годов как стандарт трех компаний – Digital, Intel и Xerox. В начале 80-x Ethernet был стандартизирован рабочей группой IEEE 802.3, и с тех пор он является международным стандартом. Технология Ethernet была первой технологией, которая предложила использовать разделяемую среду для доступа к сети.

Формат кадра


Адрес назначения

6


Адрес источника

6


Тип

2


Данные

46-1500


CRC

4



58. Процесс передачи данных. Коллизия.

Принцип работы протокола Ethernrt заключается в следующем: перед отправкой информации в сеть она нарезается на сегменты размером от 72 до 1526 байт. После этого к сегменту добавляется заголовок, содержащий адреса отправителя и получателя информации. Также добавляется "концевик", содержащий контрольную сумму, необходимую для контроля возникновения ошибок. До того как отправить получившийся пакет в сеть передатчик проверяет: не занята ли в данный момент общая среда. Если источник информации обнаружит, что среда занята, то он отложит передачу на некоторое (обычно случайное) время, после чего повторит попытку. Интервал времени, через который будет осуществляться повторный контроль среды передачи, увеличивается от попытки к попытке. Как только передатчик обнаружит, что среда свободна пакет будет передан в сеть. Все устройства, включенные в сеть, непрерывно анализируют заголовки пакетов передаваемых по сети. Если одно из устройств обнаружит, что адрес получателя соответствует его адресу, то он принимает этот пакет, все остальные устройства будут его игнорировать.


В процессе работы сети Ethernet может возникнуть ситуация, когда сразу несколько передатчиков начнут передавать информацию одновременно. Для предотвращения данной ситуации и применяется метод обнаружения коллизий. Если одна из рабочих станций в процессе передачи обнаружит коллизию, т.е. одновременную передачу пакетов сразу от нескольких источников, то в первую очередь источник информации приостанавливает передачу. Далее он посылает в сеть специальный сигнал – "jam signal", который увеличивает вероятность обнаружения коллизии другими станциями, чтобы они также остановили процесс обмена информацией. Далее передатчик информации выжидает некоторое случайное время, после которого он снова пытается получить доступ в сеть. Если среда передачи будет занята, то интервал ожидания будет увеличен и так далее, до тех пор, пока среда не окажется свободный и информация не будет передана.


Коллизия

Jam-пакет – коллизия в результате наложение двух или более кадров. Длина последовательности jam – 32 бита.

Пауза определяется формулой: P = L * T

P – Pause.

T – интервал отсрочки, который в технологии Ethernet равен 512 битовым интервалам.

L – представляет собой целое число, выбранное с равной вероятностью из диапазона L ∊ [0;2N], ГДЕ N –номер повторной попытки передачи данного кадра. После 16 попыток кадр отбрасывается.


Домен коллизий – сегмент сети, имеющий общий физический уровень в котором доступ к разделяемой среде может получать только один абонент в каждый момент времени.

59. Физическая среда технологии Ethernet.


Спецификация

Кабель

Макс. длина сегмента

10Base-5

Толстый коаксиал (0,5 дюйма)

500м

10Base-2

Тонкий коаксиал (0,25 дюйма)

185м

10Base-T

UTF

100м

10Base-F

Волоконно-оптический

2000м

Концентратор (многоповторный повторитель)
60. Технология FastEthernet.

  • IEEE 802.3u

  • Скорость 100Мбит/сек

  • Межкадровый интервал 0,96мкс

  • Битовый интервал – 10нс

  • 4B/5B

  • Кабели:

    • 100Base-TX (UTP Cat5, STP, Type-1)

    • 100Base-T4 (Cat3, 4 или 5)

    • 100Base-FX

Передача информации:



Idle

JK

Преамбула

SFD

DA

SA

Тип

Данные

CRC

T

Idle

Idle – 11111

J – 11000

K – 10001

Y – 01101


61. Технология Gigabit Ethernet.

  • IEEE 802.3z

  • 1000 Мбит/сек

  • Минимальный размер кадра – 512 байт:

    • Длина поля кадра – 448 байт

    • После окончания кадра

  • Время оборота – 4095 битовых интервалов

  • Диаметр сети – 200м

  • Режим пульсаций. Позволяет станции передавать несколько кадров общей длиной до 8192 байт.


62. Виды электромагнитных волн. Распространение.

  • Выше частота – выше скорость, быстро убывает энергия

  • Выше частота – хуже проникаемость

  • Затухание = (1/R2)*v2

Виды электромагнитных волн:

  • До 2 Мгц – вдоль поверхности, сотни км

  • 2-30 МГц – отражается ионосферой, тысячи км

  • Более 30 МГц – прямая видимость

  • Более 4 ГГц – поглощаются водой

Отражение. Случается когда препятствие частично прозрачно для данной длины волны и его размер намного превышает длину волны, то часть энергии сигнала отражается.

Дифракция. Возникает если препятствие непроницаемо и размером больше длины волны, в следствии происходит огибание препятствия. Если препятствие по размером с длиной волны то сигнал рассеивается.


63. Расширение спектра скачкообразной перестройкой частоты.

Передача сигнала ведется с постоянной сменой несущей частоты, мощность сигнала распределяется по всеми диапазону. В течении определенного фиксированного интервала времени, передача ведется на неизменной несущей частоте. Несущая частота меняется в соответствии с номерами частотных подканалов, вырабатываемых алгоритмов псевдо случайных чисел. Это называется последовательность псевдо-случайной частоты.



  • Если частота смены подканалов ниже, чем скорость передачи данных в канале, то такой режим называют медленным расширением спектра.

  • В противном случае – быстрым расширением спектра.

64. Прямое последовательное расширение спектра.

  • Каждый бит кодируется N битами:

    • Расширяющая последовательность (например Бакера – 10110111000)

    • Легко синхронизироваться

  • Скорость передачи выше в N раз

  • Спектр шире

  • Меньше защищен от помех

65. Физические уровни стандарта 802.11.

802.11:


  • Первая версия – в 1997 году

  • Три варианта физического уровня

    • ИК-волны длиной 850 нм

    • Микроволны диапазона 2.4 ГГц с методом FHSS

    • Микроволны диапазона 2.4 ГГц с методом DSSS

    • Скорость передачи: 1 или 2 Мбит/сек

802.11b:


  • Микроволновый диапазон 2.4 ГГц

  • Скорость: 11 Мбит/сек

  • Ширина полосы: 80 МГц

  • Каналов: 14 (до 4 сетей)

802.11a:


  • Микроволновый диапазон 5 ГГц

  • Скорость: до 54 Мбит/сек

  • Ширина полосы: 300 МГц

  • Сетей: до 12

  • Полоса частот передачи: 20 МГц


66. Технология Bluetooth.

  • IEEE 802.15.1

  • Пикосеть:

    • Зона покрытия: 10-100 м

    • Количество устройств: до 255

    • Активные устройства: до 8

  • Диапазон частот: 2.4 ГГц

  • Метод кодирования: FHSS

  • Скорость: 3Мбит/сек (2.1 Мбит/сек)

67. Защита данных. Стандарты WEP, WPA, WPA2.

  • WEP – Wired Equivalent Privacy:

    • Шифр RC4

  • WPA – Wi-Fi Protected Access:

    • Усовершенствованный RC4

    • EAP – Extensible Authentication Protocol

    • TKIP – Temporal Key Integrity Protocol

    • MIC – Message Integrity Code

  • WPA2:

    • AES – Advanced Encryption Standart


68. Логическая сегментация сети. Задачи. Устройства.

Задачи:


  • Увеличение произвольности за счет локализации трафика внутри сегмента

  • Повышение гибкости. Каждый сегмент может быть адаптирован потребностям его пользователя

  • Улучшение безопасности данных

  • Повышение управляемости

Устройства:

  • Повторитель

  • Концентратор

  • Мост

  • Коммутатор

  • Маршрутизатор


69. Алгоритм прозрачного моста. Особенности алгоритма в коммутаторах.


Мост соединяет два логических сегмента. Сегмент 1 составляют компьютеры, подключенные с помощью одного отрезка коаксиального кабеля к порту 1 моста, а сегмент 2 - компьютеры, подключенные с помощью другого отрезка коаксиального кабеля к порту 2 моста.

Каждый порт моста работает как конечный узел своего сегмента за одним исключением - порт моста не имеет собственного МАС - адреса. Порт моста работает в так называемом неразборчивом (promisquous) режиме захвата пакетов, когда все поступающие на порт пакеты запоминаются в буферной памяти. С помощью такого режима мост следит за всем трафиком, передаваемым в присоединенных к нему сегментах, и использует проходящие через него пакеты для изучения состава сети. Так как в буфер записываются все пакеты, то адрес порта мосту не нужен.

В исходном состоянии мост ничего не знает о том, компьютеры с какими МАС - адресами подключены к каждому из его портов. Поэтому в этом случае мост просто передает любой захваченный и буферизованный кадр на все свои порты за исключением того, от которого этот кадр получен. В нашем примере у моста только два порта, поэтому он передает кадры с порта 1 на порт 2, и наоборот. Отличие работы моста в этом режиме от повторителя в том, что он передает кадр не побитно, а с буферизацией. Буферизация разрывает логику работы всех сегментов как единой разделяемой среды. Когда мост собирается передать кадр с сегмента на сегмент, например с сегмента 1 на сегмент 2, он заново пытается получить доступ к сегменту 2 как конечный узел по правилам алгоритма доступа, в данном примере - по правилам алгоритма CSMA/CD.

Одновременно с передачей кадра на все порты мост изучает адрес источника кадра и делает новую запись о его принадлежности в своей адресной таблице, которую также называют таблицей фильтрации или маршрутизации. Например, получив на свой порт 1 кадр от компьютера 1, мост делает первую запись в своей адресной таблице: МАС - адрес 1 - порт 1. Если все четыре компьютера данной сети проявляют активность и посылают друг другу кадры, то скоро мост построит полную адресную таблицу сети, состоящую из 4 записей - по одной записи на узел.

После того как мост прошел этап обучения, он может работать более рационально. При получении кадра, направленного, например, от компьютера 1 компьютеру 3, он просматривает адресную таблицу на предмет совпадения ее адресов с адресом назначения 3. Поскольку такая запись есть, то мост выполняет второй этап анализа таблицы - проверяет, находятся ли компьютеры с адресами источника (в нашем случае - это адрес 1) и адресом назначения (адрес 3) в одном сегменте. Так как в нашем примере они находятся в разных сегментах, то мост выполняет операцию продвижения (forwarding) кадра - передает кадр на другой порт, предварительно получив доступ к другому сегменту.

Если бы оказалось, что компьютеры принадлежат одному сегменту, то кадр просто был бы удален из буфера и работа с ним на этом бы закончилась. Такая операция называется фильтрацией (filtering).

Если же адрес назначения неизвестен, то мост передает кадр на все свои порты, кроме порта - источника кадра, как и на начальной стадии процесса обучения.

////////////

Фильтрация – удаление кадра, если получатель и отправитель находятся в одном сегменте.

Продвижение – отправка кадра, на нужный порт, если отправитель и получатель находится в одном сегменте.

2 типа:


        1. Статичесикй – не имеет срока жизни

        2. Динамический – с TTL



<< предыдущая страница   следующая страница >>



Кому — таланты, кому — поклонники. О. Донской
ещё >>