Сетевые технологии

Введение

Когда-то, на заре информационной революции, когда компьютеры были весьма громоздкими, дорогостоящими, и, чаще всего, были атрибутом какой-нибудь научной организации, невозможно было даже представить себе ту степень участия компьютеров в нашей жизни, которая есть сейчас.

Но со временем возникла необходимость не только в вычислительной мощности отдельно взятого компьютера, но и в объединении нескольких компьютеров в единую вычислительную сеть с целью повысить объем и производительность проводимых вычислений, также созрела необходимость в обмене информацией между компьютерами.

Современное производство требует высоких скоростей обработки информации, удобных форм ее хранения и передачи. Необходимо также иметь динамичные способы обращения к информации, способы поиска данных в заданные временные интервалы; реализовывать сложную математическую и логическую обработку данных.

Управление крупными предприятиями, управление экономикой на уровне страны требуют участия в этом процессе достаточно крупных коллективов. Такие коллективы могут располагаться в различных районах города, в различных регионах страны и даже в различных странах. Для решения задач управления, обеспечивающих реализацию экономической стратегии, становятся важными и актуальными скорость и удобство обмена информацией.

Актуальность данной работы в том, что сетевые технологии используются практически повсеместно.

1. Функции сетевых адаптеров

Функции и характеристики сетевых адаптеров

Сетевой адаптер и его драйвер в компьютерной сети выполняют функцию физического уровня и MAC - уровня. Сетевой адаптер и драйвер осуществляют прием и передачу кадра. Данная операция проходит в несколько этапов. Чаще всего взаимодействие протоколов друг с другом внутри компьютера происходит посредством буферов, расположенных внутри оперативной памяти.

Перед тем, как установить сетевой адаптер на компьютер, нужно провести его конфигурирование. В том случае, если компьютер, операционная система и сам сетевой адаптер поддерживают стандарт Plug-and-Play, то адаптер и его драйвер проходят автоматическое конфигурирование. Если же данный стандарт не поддерживается, то сначала необходимо провести конфигурирование сетевого адаптера, а потом точно такие же параметры применить и в конфигурировании драйвера. В данном процессе многое зависит и от производителя сетевого адаптера, а также и от параметров и возможностей шины, для которой предназначается адаптер.

2. Выбор сетевого адаптера

При выборе сетевого адаптера необходимо учесть ряд факторов.

Архитектура сети. Сетевой адаптер должен быть специально разработан для данной архитектуры

Тип носителя. В Ethernet может использоваться толстый коаксиальный кабель (10Base5), тонкий коаксиальный кабель (10Base2) или витая пара (lOBaseT). Разъем сетевого адаптера должен быть совместим с разъемом на кабеле.

Скорость передачи данных. Если концентратор Ethernet рассчитан на 100 Мбит/с, то сетевой адаптер на 10 Мбит/с работать не будет.

Тип шины компьютера. Если используется портативный компьютер, то необходим интерфейс PCMCIA.

Шина компьютера - это путь передачи сигналов на системной плате. Физически шина представляет собой 16 или 32 металлические дорожки на плате, к которым подключены процессор, память, дисководы и другие устройства компьютера. (Industry Standard Architecture). Предоставляет для сетевого адаптера 16- разрядное гнездо. Пластмасса гнезда обычно черного цвета, а само гнездо длиннее, чем гнездо PCI.

3. Назначение и функции повторителей

Основная функция повторителя (repeater), как это следует из его названия, - повторение сигналов, поступающих на его порт . Повторитель улучшает электрические характеристики сигналов и их синхронность, и за счет этого появляется возможность увеличивать общую длину кабеля между самыми удаленными в сети узлами.

Многопортовый повторитель часто называют концентратором или хабом, что отражает тот факт, что данное устройство реализует не только функцию повторения сигналов, но и концентрирует в одном центральном устройстве функции объединения компьютеров в сеть. Практически во всех современных сетевых стандартах концентратор является необходимым элементом сети, соединяющим отдельные компьютеры в сеть.

4. Назначение и функции концентраторов

Концентратор - устройство, у которого суммарная пропускная способность входных каналов выше пропускной способности выходного канала. Так как потоки входных данных в концентраторе больше выходного потока, то главной его задачей является концентрация данных. При этом возможны ситуации, когда число блоков данных, поступающее на входы концентратора, превышает его возможности. Тогда концентратор ликвидирует часть этих блоков.

Функции, выполняемые концентратором, близки к задачам, возложенным на мультиплексор <#"805584.files/image001.gif"> <https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Minimum_spanning_tree.svg?uselang=ru>

Рисунок - 1 остовное дерево.

Пример минимального остовного дерева в графе. Числа на ребрах обозначают вес ребер.

Задача о нахождении минимального остовного дерева часто встречается в подобной постановке: допустим, есть n городов, которые необходимо соединить дорогами, так, чтобы можно было добраться из любого города в любой другой (напрямую или через другие города). Разрешается строить дороги между заданными парами городов и известна стоимость строительства каждой такой дороги. Требуется решить, какие именно дороги нужно строить, чтобы минимизировать общую стоимость строительства.

Эта задача может быть сформулирована в терминах теории графов как задача о нахождении минимального остовного дерева в графе, вершины которого представляют города, рёбра - это пары городов, между которыми можно проложить прямую дорогу, а вес ребра равен стоимости строительства соответствующей дороги.

Существует несколько алгоритмов для нахождения минимального остовного дерева. Некоторые наиболее известные из них алгоритм Прима <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BB%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%BC_%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%BC%D0%B0>, алгоритм Краскала <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BB%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%BC_%D0%9A%D1%80%D0%B0%D1%81%D0%BA%D0%B0%D0%BB%D0%B0>, алгоритм Борувки <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BB%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%BC_%D0%91%D0%BE%D1%80%D1%83%D0%B2%D0%BA%D0%B8>

7. Функции, таблицы и протоколы маршрутизаторов

Основная функция маршрутизатора - чтение заголовков пакетов сетевых протоколов, принимаемых по каждому порту и принятие решения о дальнейшем маршруте следования пакета по его сетевому адресу.

Функции маршрутизатора могут быть разбиты на 3 группы в соответствии с уровнями модели OSI:

) уровень интерфейсов;

) уровень сетевого протокола;

) уровень протокола маршрутизации.

На нижнем уровне маршрутизатор обеспечивает физический интерфейс со средой передачи, включая линейное и логическое кодирование и др.

Таблица <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B0%D0%B1%D0%BB%D0%B8%D1%86%D0%B0> маршрутизации - электронная таблица (файл <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB>) или база данных <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B0%D0%B7%D0%B0_%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D1%85>, хранящаяся на маршрутизаторе <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%80%D1%88%D1%80%D1%83%D1%82%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80> или сетевом компьютере <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%B7%D0%B5%D0%BB_%D1%81%D0%B5%D1%82%D0%B8>, которая описывает соответствие между адресами назначения и интерфейсами <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BD%D1%82%D0%B5%D1%80%D1%84%D0%B5%D0%B9%D1%81>, через которые следует отправить пакет данных до следующего маршрутизатора. Является простейшей формой правил маршрутизации.

Таблица маршрутизации обычно содержит:

1) адрес сети или узла назначения

2) маску сети назначения <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%81%D0%BA%D0%B0_%D0%BF%D0%BE%D0%B4%D1%81%D0%B5%D1%82%D0%B8>

) шлюз

) интерфейс

) метрику

В таблице может быть один, а в некоторых операционных системах <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0> и несколько шлюзов по умолчанию <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A8%D0%BB%D1%8E%D0%B7_%D0%BF%D0%BE_%D1%83%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D1%87%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8E>. Такой шлюз используется в сетях, для которых нет более конкретных маршрутов в таблице маршрутизации.

Типы записей в таблице маршрутизации:

1) маршрут до сети

) маршрут до компьютера

3) маршрут по умолчанию <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE_%D1%83%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D1%87%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8E>

Протокол маршрутизации - сетевой протокол <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B5%D1%82%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B9_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%BB>, используемый маршрутизаторами <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%80%D1%88%D1%80%D1%83%D1%82%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80> для определения возможных маршрутов следования данных в составной компьютерной сети <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D1%8C%D1%8E%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B5%D1%82%D1%8C>. Применение протокола маршрутизации позволяет избежать ручного ввода всех допустимых маршрутов, что, в свою очередь, снижает количество ошибок, обеспечивает согласованность действий всех маршрутизаторов в сети и облегчает труд администраторов <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%B4%D0%BC%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80_%D0%B2%D1%8B%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D1%81%D0%B5%D1%82%D0%B8>.

Протоколы маршрутизации делятся на два вида, зависящие от типов алгоритмов <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BB%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%BC%D1%8B_%D0%BC%D0%B0%D1%80%D1%88%D1%80%D1%83%D1%82%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%B8>, на которых они основаны:

1) Дистанционно-векторные протоколы, основаны на Distance Vector Algorithm (DVA);

) Протоколы состояния каналов связи, основаны на Link State Algorithm (LSA).

8. Особенности применения мостов-маршрутизаторов

Мост - это устройство комплексирования компьютерной сети. Эти устройства, как и репитеры, могут:

) увеличивать размер сети и количество РС в ней;

) соединять разнородные сетевые кабели. Однако принципиальным их отличием является то, что они работают на канальном уровне модели OSI, т.е. на более высоком, чем репитеры и учитывают больше особенностей передаваемых данных, позволяя:

) восстанавливать форму сигналов, но делая это на уровне пакетов;

) соединять разнородные сегменты сети и переносить между ними пакеты;

) повысить производительность, эффективность, безопасность и надежность сетей.

Принципы работы мостов

Работа моста основана на принципе, согласно которому все узлы сети имеют уникальные сетевые адреса, и мост передает пакеты исходя из адреса узла назначения.

Мосты позволяют увеличить дальность охвата сети, работая в качестве повторителей.

Маршрутизатор - это устройство для соединения сетей, использующих различные архитектуры и протоколы. Работая на сетевом уровне модели OSI, <javascript:test.TextPopup%20(TopicText1,%20FontFace,10,10,-1,-1)> они могут:

1) коммутировать и направлять пакеты через несколько сетей;

) определять наилучший путь для их передачи;

) обходить медленные и неисправные каналы;

) отфильтровывать широковещательные сообщения;

) действовать как барьер безопасности между сетями.

Маршрутизатор в отличие от моста имеет свой адрес и используется как промежуточный пункт назначения.

Принцип работы маршрутизатора

Работа маршрутизатора основывается на хранимой в его памяти таблице. Однако, эта таблица существенно отличается от таблиц мостов тем, что она содержит не адреса узлов, а адреса сетей. Для каждого протокола, используемого в сети, строится своя таблица, которая включает:

) все известные адреса сетей;

) возможные пути маршрутизации;

) стоимости передачи данных по этим путям.

Маршрутизаторы, принимая пакеты, <javascript:test.TextPopup%20(TopicText2,%20FontFace,10,10,-1,-1)> не проверяют адрес узла назначения, а выделяют только адрес сети. Они пропускают пакет, если адрес сети известен, передавая его маршрутизатору, который обслуживает сеть назначения.

Типы маршрутизаторов и их отличие от мостов

Так же как и мосты, маршрутизаторы бывают локальными и удаленными. По типу работы выделяют статические и динамические маршрутизаторы:

) статические требуют, чтобы администратор сети вручную создавал и конфигурировал таблицу маршрутизации, а также указал каждый маршрут;

) динамические автоматически определяют маршруты и поэтому требуют минимальной настройки и конфигурации. Они сложнее и дороже, т. к. принимают отдельное решение по каждому пакету.

Отличие мостов и маршрутизаторов в том, что:

Мост работает на канальном уровне и "видит" только адрес узла; распознавая его, передает в нужный сегмент сети; не определив адрес, пересылает во все сегменты;

Мост может распознать только один путь между сетями, а маршрутизатор из многих находит лучший.

В настоящее время стали использоваться мосты - маршрутизаторы - устройства, которые соединили в себе лучшие свойства мостов и маршрутизаторов: для одних протоколов они действуют как мосты; для других - как маршрутизаторы.

9. Функции коммутаторов

Принцип работы коммутатора. Коммутатор хранит в памяти таблицу коммутации, в которой указывается соответствие MAC-адреса узла порту коммутатора. При включении коммутатора эта таблица пуста и он работает в режиме обучения. В этом режиме поступающие на какой-либо порт данные передаются на все остальные порты коммутатора. При этом коммутатор анализирует фреймы (кадры) и, определив MAC-адрес хоста-отправителя, заносит его в таблицу на некоторое время. Впоследствии, если на один из портов коммутатора поступит кадр, предназначенный для хоста, MAC-адрес которого уже есть в таблице, то этот кадр будет передан только через порт, указанный в таблице. Если MAC-адрес хоста-получателя не ассоциирован с каким-либо портом коммутатора, то кадр будет отправлен на все порты, за исключением того порта, с которого он был получен. Со временем коммутатор строит таблицу для всех активных MAC-адресов, в результате трафик локализуется. Стоит отметить малую латентность (задержку) и высокую скорость пересылки на каждом порту интерфейса.

10. Операции, выполняемые шлюзами

Шлюзы (gateway) - устройства, позволяющие объединить вычислительные сети, использующие различные протоколы OSI на всех ее уровнях; они выполняют протокольное преобразование для всех семи уровней управления модели OSI. Кроме функций маршрутизаторов они выполняют еще и преобразование формата информационных пакетов и их перекодирование, что особенно важно при объединении неоднородных сетей.

11. Основные виды передающего оборудования глобальных сетей

Передающее оборудование глобальных сетей предназначено для работы в обычных телефонных сетях, а также на выделенных линиях, таких как Т-линии и ISDN-линии. Они могут иметь аналоговые компоненты или же быть полностью цифровыми (как для ISDN-коммуникаций). Чаще всего это оборудование либо преобразует сигнал для передачи на большие расстояния, либо создает множество каналов внутри одной коммуникационной среды, обеспечивая тем самым более высокую пропускную способность.

Основные виды передающего оборудования глобальных сетей:

) мультиплексоры;

) группы каналов;

) частные телефонные сети;

) телефонные модемы;

) адаптеры ISDN;

) кабельные модемы;

) модемы и маршрутизаторы DSL;

) серверы доступа;

) маршрутизаторы.

. Характеристики технологий, используемых мультиплексорами

ультиплексор - устройство, имеющее несколько сигнальных входов, один или более управляющих входов и один выход. Мультиплексор позволяет передавать сигнал с одного из входов на выход; при этом выбор желаемого входа осуществляется подачей соответствующей комбинации управляющих сигналов.

Аналоговые <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B9_%D1%81%D0%B8%D0%B3%D0%BD%D0%B0%D0%BB> и цифровые <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B8%D1%84%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B9_%D1%81%D0%B8%D0%B3%D0%BD%D0%B0%D0%BB> мультиплексоры значительно различаются по принципу работы. Первые электрически соединяют выбранный вход с выходом. Вторые же не образуют прямого электрического соединения между выбранным входом и выходом, а лишь «копируют» на выход логический уровень с выбранного входа. Аналоговые мультиплексоры иногда называют ключами или коммутаторами.

Мультиплексоры могут использоваться в делителях частоты <https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%94%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%82%D1%8B&action=edit&redlink=1>, триггерных <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%80%D0%B8%D0%B3%D0%B3%D0%B5%D1%80> устройствах, сдвигающих устройствах и др. Мультиплексоры могут использоваться для преобразования параллельного двоичного кода <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B2%D0%BE%D0%B8%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BA%D0%BE%D0%B4> в последовательный. Для такого преобразования достаточно подать на информационные входы мультиплексора параллельный двоичный код, а сигналы на адресные входы подавать в такой последовательности, чтобы к выходу поочередно подключались входы, начиная с первого и заканчивая последним.

13. Назначение, характеристики и типы модемов

Модем (составленный из слов модулятор <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%B4%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80> и демодулятор <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B5%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80>) - устройство, применяющееся в системах связи для физического сопряжения информационного сигнала со средой его распространения, где он не может существовать без адаптации.

Модулятор <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%B4%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80> в модеме осуществляет модуляцию <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%B4%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%86%D0%B8%D1%8F> несущего сигнала при передаче данных, то есть изменяет его характеристики в соответствии с изменениями входного информационного сигнала, демодулятор <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B5%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80> осуществляет обратный процесс при приёме данных из канала связи. Модем выполняет функцию оконечного оборудования линии связи <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D1%80%D1%83%D0%B4%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D0%B8_%D1%81%D0%B2%D1%8F%D0%B7%D0%B8>.

Виды компьютерных модемов:

1) Внешний модем

2) Внутренний модем для шины PCI <https://ru.wikipedia.org/wiki/PCI>

) Аппаратный модем промышленного класса

По типу сети и соединения:

Модемы для телефонных линий <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D1%84%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B5%D1%82%D1%8C_%D0%BE%D0%B1%D1%89%D0%B5%D0%B3%D0%BE_%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F>-модемы для коммутируемых телефонных линий - используют коммутируемый удалённый доступ <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BC%D0%BC%D1%83%D1%82%D0%B8%D1%80%D1%83%D0%B5%D0%BC%D1%8B%D0%B9_%D0%B4%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%83%D0%BF>.<https://ru.wikipedia.org/wiki/ISDN> - модемы для цифровых коммутируемых телефонных линий.<https://ru.wikipedia.org/wiki/XDSL> - используются для организации выделенных <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%8B%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D1%8F> линий средствами обычной телефонной сети. Отличаются от коммутируемых модемов тем, что используют другой частотный диапазон <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A7%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B4%D0%B8%D0%B0%D0%BF%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%BD>, а также тем, что по телефонным линиям сигнал передается только до АТС <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D1%84%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D1%8F>.

Кабельные модемы <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D0%B1%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BC> - используются для обмена данными по специализированным кабелям.

Радиомодемы - работают в радиодиапазоне, используют собственные наборы частот и протоколы:

Беспроводные модемы <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B5%D1%81%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BC> - работают по протоколам сотовой связи <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B2%D1%8F%D0%B7%D1%8C> или Wi-Fi <https://ru.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi>.

Спутниковые модемы <https://ru.wikipedia.org/wiki/DVB-%D0%BA%D0%B0%D1%80%D1%82%D0%B0>- используются для организации спутникового Интернета <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BF%D1%83%D1%82%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B9_%D0%98%D0%BD%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B5%D1%82>. Принимают и обрабатывают сигнал, полученный со спутника <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%BC%D1%83%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%81%D0%BF%D1%83%D1%82%D0%BD%D0%B8%D0%BA>.модемы <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B2%D1%8F%D0%B7%D1%8C_%D0%BF%D0%BE_%D0%9B%D0%AD%D0%9F>- используют технологию передачи данных по проводам бытовой электрической сети <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B5%D1%82%D1%8C>.

Виды модемов

Имеется два вида: внешние, подключаемые к СОМ-порту или USB-порту, и внутренние, подключаемые в PCI-разъем на материнской плате ПК.

Внешний модем. Недостатки: нужна отдельная розетка, занимает рабочее пространство на столе. Преимущества: контролирование пользователем параметров работы модема посредством сигнальных индикаторов, стабильность работы, возможность отключения устройства без выключения ПК.

Внутренний модем. Недостатки: более низкая производительность, нежели у внешних модемов, отсутствие возможности визуального контроля параметров, сложность отключения устройства. Достоинства: компактность, низкая цена.

14. Структура и формат фрейма X.25

Сети Х.25. Сетями Х.25 называют сети передачи данных с коммутацией пакетов, доступ к которым и их функционирование производится в соответствии с рекомендацией МККТТ Х.25. Данная рекомендация, представляющая, по существу, международный стандарт на сети Х.25, в материалах МККТТ носит название «Стык между оконечным оборудованием данных (ООД) и аппаратурой окончания канала данных (АКД) для терминалов, работающим в пакетном режиме по сетям данных общего пользования». Необходимо отметить, что рекомендация Х.25 описывает не только интерфейс доступа пользователя в сеть передачи данных, но и включает стандарты на протоколы канального и сетевого уровней, что в целом регламентирует процедуры взаимодействия удаленных абонентов через сеть передачи данных.

Широкое распространение сетей Х.25 объясняется рядом достоинств, главное из которых - способность обеспечивать передачу данных оптимальным образом по телефонным сетям общего пользования, в том числе и по телефонным каналам, организованным на базе аналоговых систем передачи. В таких аналоговых телефонных каналах связи стандарт Х.25 позволяет достигать максимально возможных на указанных каналах скорости и достоверности передачи данных. Это обеспечивается за счет возможности изменения длины кадра (блока информации, передаваемого на канальном уровне) и применения механизма обнаружения ошибок методом циклического кодирования и исправления ошибок путем повторной передачи искаженных кадров.

15. Принципы работы ISDN-сетей

ISDN (англ. <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BD%D0%B3%D0%BB%D0%B8%D0%B9%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA>Integrated Services Digital Network)- цифровая сеть с интеграцией служб. Позволяет совместить услуги телефонной связи и обмена данными.

Принцип работы

Для объединения в сети ISDN различных видов трафика используется технология TDM <https://ru.wikipedia.org/wiki/TDM>. Для каждого типа данных выделяется отдельная полоса, называющаяся элементарным каналом. Для этой полосы гарантируется фиксированная, согласованная доля полосы пропускания. Выделение полосы происходит после подачи сигнала CALL по отдельному каналу, называющемуся каналом внеканальной сигнализации.

16. Основные понятия технологии ADSL

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line- асимметричная цифровая абонентская линия) - модемная <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BC> технология, в которой доступная полоса пропускания канала распределена между исходящим и входящим трафиком асимметрично. Так как у большинства пользователей объём входящего трафика значительно превышает объём исходящего, то скорость исходящего трафика значительно ниже. Это ограничение стало проявляться шире в связи с распространением пиринговых сетей <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B8%D1%80%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B5_%D1%81%D0%B5%D1%82%D0%B8> и видеосвязи

Принцип действия

Технология ADSL представляет собой вариант DSL, в котором доступная полоса пропускания <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D1%81%D0%B0_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%BF%D1%83%D1%81%D0%BA%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F> канала распределена между исходящим и входящим трафиком несимметрично - для большинства пользователей входящий трафик значительно более существенен, чем исходящий, поэтому предоставление для него большей части полосы пропускания вполне оправдано

17. Приведите примеры дополнительных протоколов глобальных сетей

Протокол PPP

Этот протокол разработан группой IETF (Internet Engineering Task Force) как часть стека TCP/IP для передачи кадров информации по последовательным глобальным каналам связи взамен устаревшего протокола SLIP (Serial Line IP).

Протокол PPP стал фактическим стандартом для глобальных линий связи при соединении удаленных клиентов с серверами и для образования соединений между маршрутизаторами в корпоративной сети. При разработке протокола PPP за основу был взят формат кадров HDLC и дополнен собственными полями.

Основное отличие РРР от других протоколов канального уровня состоит в том, что он добивается согласованной работы различных устройств с помощью переговорной процедуры, во время которой передаются различные параметры, такие как качество линии, протокол аутентификации и инкапсулируемые протоколы сетевого уровня. Переговорная процедура происходит во время установления соединения.

Протокол РРР основан на четырех принципах: переговорное принятие параметров соединения, многопротокольная поддержка, расширяемость протокола, независимость от глобальных служб.

Протокол, в соответствии с которым принимаются параметры соединения, называется протоколом управления связью (Link Control Protocol, LCP). Протокол, который позволяет конечным узлам договориться о том, какие сетевые протоколы будут передаваться в установленном соединении, называется протоколом управления сетевым уровнем (Network Control Protocol, NCP). Внутри одного РРР - соединения могут передаваться потоки данных различных сетевых протоколов

18. Назовите общие свойства протоколов локальной сети

Протоколы локальных сетей

Протокол - это совокупность специальных правил, а также технических процедур, которые регулируют порядок и способ осуществления связи между компьютерами, которые объединены в какую либо сеть.

Следует запомнить три самых важных момента:

Все протоколы предназначены для работы на разных протоколах OSI. Благодаря уровню, на котором работает протокол, определяются его основные функции.

Несколько протоколов, работающих одновременно называются стеком. Уровни в стеке протоколов полностью совпадают с уровнем OSI. Совокупность уровней стека определяет его функции.

Работа протоколов

Если посмотреть на передачу данных посредством сети с технической точки зрения, то она осуществляется шагами, которые выполняются в специальной последовательности. Для каждого из таких шагов существует свой протокол.

На компьютере-отправителе последовательность действии выполняется сверху вниз, а на получателе наоборот.

Компьютер - отправитель

В соответствии с протоколом отправляющий компьютер должен выполнять такую последовательность действий:

) Разбивает файл на пакеты информации;

) Добавляется к каждому пакету адрес, чтобы получающий компьютер мог определить, что данные передаются именно ему;

) Осуществляет подготовку передачи данных через сетевую карту.

Компьютер - получатель

) Осуществляет принятие данных из сетевого кабеля

) Передает пакеты данных через сетевой адаптер

) Извлекает и удаляет из пакета адресную и другую служебную информацию;

) Копирует куски файла из пакетов в буфер, затем объединяет их в исходный файл;

) Передает приложению информацию в том виде, в котором оно использует;

) Для того, чтобы операция прошла успешно нужно, чтобы протоколы компьютера-отправителя и компьютера-получателя одинаково разбивали файлы на пакеты.

Маршрутизируемые и немаршрутизируемые протоколы

Данные, которые передаются из одной локальной сети в другую по одному из всевозможных маршрутов принято называть маршрутизированными. Точно так же называются протоколы, которые поддерживают передачу файлов по нескольким маршрутам.

Протоколы в многоуровневой архитектуре

Несколько одновременно работающих протоколов обеспечивают такие операции с информацией:

) подготовку;

) передачу;

) прием;

) другие действия.

Только при помощи разбиения на уровни работа протоколов может быть синхронизированна.

19. Определите назначение протоколов IPX/SPX

IPX/SPX (от англ. <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BD%D0%B3%D0%BB%D0%B8%D0%B9%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA> Internetwork Packet eXchange/Sequenced Packet eXchange - межсетевой обмен пакетами/последовательный обмен пакетами) - стек протоколов <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%B5%D0%BA_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B2>, используемый в сетях Novell NetWare <https://ru.wikipedia.org/wiki/Novell_NetWare>. Протокол IPX <https://ru.wikipedia.org/wiki/IPX> обеспечивает сетевой уровень <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D1%8B_%D1%81%D0%B5%D1%82%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D1%83%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BD%D1%8F> (доставку пакетов, аналог IP <https://ru.wikipedia.org/wiki/IP>), SPX <https://ru.wikipedia.org/wiki/SPX> - транспортный <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BF%D0%BE%D1%80%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%83%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D0%BD%D1%8C> и сеансовый <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B5%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B9_%D1%83%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D0%BD%D1%8C> уровни (аналог TCP <https://ru.wikipedia.org/wiki/TCP>)./SPX считался оптимальным для применения в локальных вычислительных сетях <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%BE%D0%BA%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B2%D1%8B%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B5%D1%82%D1%8C>, в то время как TCP/IP <https://ru.wikipedia.org/wiki/TCP/IP> предполагался более эффективным для глобальных сетей <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BD%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B5%D1%82>.

20. Протоколы используемые вместе с серверами NetWare

Таблица 1 - Протоколы используемые вместе с серверами NetWare

21. Область применения протокола NetBEUI

Протокол NetBEUI разрабатывался в то время, когда компьютерные сети в первую очередь означали локальные сети для относительно небольшого количества компьютеров. В процессе проектирования не учитывались особенности корпоративных сетей с маршрутизацией пакетов. По этой причине протокол NetBEUI нельзя маршрутизировать и лучше всего его применять в небольших локальных сетях под управлением относительно старых операционных систем компаний Microsoft и IBM:

1) Microsoft Windows 3.1 или 3.11;

) Microsoft Windows 95;

) Microsoft Windows 98;

) Microsoft LAN Manager;

) Microsoft LAN Manager for UNIX;

) Microsoft Windows NT 3.51 или 4.0

) IBM PCLAN;

8) IBM LAN Server.

При переводе сети с Windows NT Server на Windows 2000 или Windows Server 2003 в первую очередь настройте серверы и рабочие станции, использующие NetBEUI, на работу с TCP/IP. Хотя системы Windows 2000 и поддерживают NetBEUI, компания Microsoft не рекомендует применять этот протокол более поздних операционных системах. Однако в том случае, если сеть небольшая и не требуется доступ к Интернету, то протокол NetBEUI может оказаться более эффективным, чем TCP/IP.

22. Приведите примеры протоколов и приложений, входящих в стек TCP/IP

Стек протоколов TCP/IP - набор сетевых протоколов <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D1%8B_%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B0%D1%87%D0%B8_%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D1%85> передачи данных, используемых в сетях, включая сеть Интернет <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BD%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B5%D1%82>. Название TCP/IP происходит из двух наиважнейших протоколов семейства - Transmission Control Protocol <https://ru.wikipedia.org/wiki/Transmission_Control_Protocol> (TCP) и Internet Protocol <https://ru.wikipedia.org/wiki/Internet_Protocol> (IP), которые были разработаны и описаны первыми в данном стандарте.

Протоколы работают друг с другом в стеке <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%B5%D0%BA> (англ. <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BD%D0%B3%D0%BB%D0%B8%D0%B9%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA> stack, стопка) - это означает, что протокол, располагающийся на уровне выше, работает «поверх» нижнего, используя механизмы инкапсуляции <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BD%D0%BA%D0%B0%D0%BF%D1%81%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%86%D0%B8%D1%8F_(%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D1%8C%D1%8E%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D1%81%D0%B5%D1%82%D0%B8)>.

Стек протоколов TCP/IP включает в себя четыре уровня:

1) прикладной уровень <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D1%83%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D0%BD%D1%8C> (application layer),

3) сетевой уровень <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B5%D1%82%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B9_%D1%83%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D0%BD%D1%8C> (network layer),

4) канальный уровень <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%83%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D0%BD%D1%8C> (link layer).

Протоколы этих уровней полностью реализуют функциональные возможности модели OSI <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D1%8C_OSI>. На стеке протоколов TCP/IP построено всё взаимодействие пользователей в IP-сетях. Стек является независимым от физической среды передачи данных.

23. Назовите протоколы и приложения, работающие в стеке SNA

Таблица 2 - протоколы и приложения, работающие в стеке SNA

24. Повышение производительности локальных сетей

Увеличение производительности локальных сетей: новые продукты

Сегодня на рынке сетевого оборудования появляются различные аппаратные средства для перспективных, более производительных сетевых технологий. В настоящем обзоре будут рассмотрены некоторые модели оборудования для последних «нововведений» в локальных сетях стандартов Ethernet и Token Ring, а также Fast Ethernet производительностью 100 Мбит/с.

Дуплексная передача данных в сетях Ethernet

Сознавая, что затраты на переход к более высокопроизводительным сетям для многих компаний в течение ближайших лет будут весьма велики, разработчики технологических решений для увеличения пропускной способности сетей предлагают пользователям несколько оригинальных и относительно недорогих решений. Одним из них является применение режима дуплексной передачи данных в сети Ethernet, позволяющего путем замены только сетевого адаптера вдвое увеличить производительность выделенных сегментов сети. При работе в полнодуплексном (Full duplex) режиме любое сетевое устройство может одновременно и передавать и получать данные по витой паре. Единственным ограничением для внедрения этого режима является необходимость подключения только одного сетевого устройства к каждому из портов концентратора. В связи с этим область применения полнодуплексного режима ограничивается созданием высокопроизводительных участков сети, например между сервером и коммутатором. В то же время, поскольку в полнодуплексном режиме используется та же кабельная система, что и в обычном, он может применяться как в сетях Ethernet, так и в сетях Fast Ethernet. При использовании полнодуплексного режима отпадает необходимость отслеживать коллизии (столкновения). Напомним, что в сетях Ethernet используется протокол CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection - множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий. Согласно требованиям этого протокола, каждое сетевое устройство, имеющее данные для передачи, «прослушивает» канал. Если канал занят передачей пакета другим узлом, то станция ждет окончания передачи. После освобождения канала станция начинает передавать свой пакет. Если два или больше устройств одновременно начнут передачу, то передаваемые пакеты, накладываясь друг на друга, становятся непригодными для приема. Такая ситуация называется коллизией. Для обнаружения коллизий станция, начавшая передачу, продолжает «прослушивание» канала. При обнаружении коллизии все станции прекращают передачу своих пакетов и выжидают случайное время перед возобновлением попытки передачи пакета.

25. Функционирование протокола TCP

Протокол TCP (Transmission Control Protocol, Протокол контроля передачи) обеспечивает сквозную доставку данных между прикладными процессами, запущенными на узлах, взаимодействующих по сети. Стандартное описание TCP содержится в RFC-793.-надежный байт-ориентированный (byte-stream) протокол с установлением соединения. TCP находится на транспортном уровне стека TCP/IP, между протоколом IP и собственно приложением. Протокол IP занимается пересылкой дейтаграмм по сети, никак не гарантируя доставку, целостность, порядок прибытия информации и готовность получателя к приему данных; все эти задачи возложены на протокол TCP.

При получении дейтаграммы, в поле Protocol которой указан код протокола TCP, модуль IP передает данные этой дейтаграммы модулю TCP. Эти данные представляют собой TCP-сегмент, содержащий TCP-заголовок и данные пользователя (прикладного процесса). Модуль TCP анализирует служебную информацию заголовка, определяет, какому именно процессу предназначены данные пользователя, проверяет целостность и порядок прихода данных и подтверждает их прием другой стороне. По мере получения правильной последовательности неискаженных данных пользователя они передаются прикладному процессу.

26. Назначение оборудования локальных сетей

Назначение локальной сети - осуществление совместного доступа к данным, программам и оборудованию. У коллектива людей, работающего над одним проектом появляется возможность работать с одними и теми же данными и программами не по очереди, а одновременно. Локальная сеть предоставляет возможность совместного использования оборудования. Оптимальный вариант - создание локальной сети с одним принтером на каждый отдел или несколько отделов. Файловый сервер сети позволяет обеспечить и совместный доступ к программам и данным.

У локальной сети есть также и административная функция. Контролировать ход работ над проектами в сети проще, чем иметь дело с множеством автономных компьютеров.

В состав локальной сети (ЛВС) входит следующее оборудование:

) Активное оборудование - коммутаторы, маршрутизаторы, медиаконвекторы;

) Пассивное оборудование - кабели, монтажные шкафы, кабельные каналы, коммутационные панели, информационные розетки;

) Компьютерное и периферийное оборудование - серверы, рабочие станции, принтеры, сканеры.

В зависимости от требований, предъявляемых к проектируемой сети, состав оборудования, используемый при монтаже может варьироваться.

27. Принципы работы оборудования локальных сетей

Принципы функционирования локальных сетей

Основные компоненты и типы ЛВС

ЛВС <javascript:test.TextPopup%20(TopicText,%20FontFace,10,10,-1,-1)> на базе ПК получили в настоящее время широкое распространение из-за небольшой сложности и невысокой стоимости. Они используются при автоматизации коммерческой, банковской деятельности, а также для создания распределенных, управляющих и информационно-справочных систем. ЛВС имеют модульную организацию. Их основные компоненты - это (см. рис.):

1) Серверы - это аппаратно-программные комплексы, которые исполняют функции управления распределением сетевых ресурсов общего доступа.

) Рабочие станции - это компьютеры, осуществляющие доступ к сетевым ресурсам, предоставляемым сервером.

) Физическая среда передачи данных (сетевой кабель) - это коаксиальные и оптоволоконные кабели, витые пары проводов, а также беспроводные каналы связи (инфракрасное излучение, лазеры, радиопередача).

Компоненты ЛВС

Выделяется два основных типа ЛВС: одноранговые (peer-to-peer) ЛВС и ЛВС на основе сервера (server based). Различия между ними имеют принципиальное значение, т. к. определяют разные возможности этих сетей. Выбор типа ЛВС зависит от:

) размеров предприятия;

) необходимого уровня безопасности;

) объема сетевого трафика;

) финансовых затрат;

) уровня доступности сетевой административной поддержки.

При этом в задачи сетевого администрирования обычно входит:

1) управление работой пользователей и защитой данных;

) поддержка приложений и данных;

) установка и модернизация прикладного ПО.

28. Назначение оборудования глобальных сетей

Глобальные сети (Wide Area Networks, WAN), которые также называют территориальными компьютерными сетями, служат для того, чтобы предоставлять свои сервисы большому количеству конечных абонентов, разбросанных по большой территории - в пределах области, региона, страны, континента или всего земного шара. Ввиду большой протяженности каналов связи построение глобальной сети требует очень больших затрат, в которые входит стоимость кабелей и работ по их прокладке, затраты на коммутационное оборудование и промежуточную усилительную аппаратуру, обеспечивающую необходимую полосу пропускания канала, а также эксплуатационные затраты на постоянное поддержание в работоспособном состоянии разбросанной по большой территории аппаратуры сети.

Типичными абонентами глобальной компьютерной сети являются локальные сети предприятий, расположенные в разных городах и странах, которым нужно обмениваться данными между собой. Услугами глобальных сетей пользуются также и отдельные компьютеры. Крупные компьютеры класса мэйнфреймов обычно обеспечивают доступ к корпоративным данным, в то время как персональные компьютеры используются для доступа к корпоративным данным и публичным данным Internet.

Глобальные сети обычно создаются крупными телекоммуникационными компаниями для оказания платных услуг абонентам. Такие сети называют публичными или общественными. Существуют также такие понятия, как оператор сети и поставщик услуг сети. Оператор сети (network operator) - это та компания, которая поддерживает нормальную работу сети. Поставщик услуг, часто называемый также провайдером (service provider), - та компания, которая оказывает платные услуги абонентам сети. Владелец, оператор и поставщик услуг могут объединяться в одну компанию, а могут представлять и разные компании.

29. Принципы работы оборудования глобальных сетей

Глобальные сети - Wide Area Networks (WAN) - объединяют территориально рассредоточенные компьютеры, которые могут находиться в различных городах и странах. Так как прокладка высококачественных линий связи на большие расстояния обходится очень дорого, в глобальных сетях часто используются уже существующие линии связи, изначально предназначенные совсем для других целей. Из-за низких скоростей таких линий связи в глобальных сетях (десятки килобит в секунду) набор предоставляемых услуг обычно ограничивается передачей файлов, преимущественно не в оперативном, а в фоновом режиме, с использованием электронной почты. сетевой адаптер маршрутизатор модем

Для устойчивой передачи дискретных данных по некачественным линиям связи применяются методы и оборудование, существенно отличающиеся от методов и оборудования, характерных для локальных сетей. Как правило, здесь применяются сложные процедуры контроля и восстановления данных, так как наиболее типичный режим передачи данных по территориальному каналу связи связан со значительными искажениями сигналов.

Типы глобальных сетей

Оптимальность этого режима для связи локальных сетей доказывают не только данные о суммарном трафике, передаваемом сетью в единицу времени, но и стоимость услуг такой территориальной сети. Обычно при равенстве предоставляемой скорости доступа сеть с коммутацией пакетов оказывается в 2-3 раза дешевле, чем сеть с коммутацией каналов, то есть публичная телефонная сеть.

Поэтому при создании корпоративной сети необходимо стремиться к построению или использованию услуг территориальной сети со структурой, подобной структуре, то есть сети с территориально распределенными коммутаторами пакетов.

Однако часто такая вычислительная глобальная сеть по разным причинам оказывается недоступной в том или ином географическом пункте. В то же время гораздо более распространены и доступны услуги, предоставляемые телефонными сетями или первичными сетями, поддерживающими услуги выделенных каналов. Поэтому при построении корпоративной сети можно дополнить недостающие компоненты услугами и оборудованием, арендуемыми у владельцев первичной или телефонной сети.

В зависимости от того, какие компоненты приходится брать в аренду, принято различать корпоративные сети, построенные с использованием:

) выделенных каналов;

) коммутации каналов;

) коммутации пакетов.

Последний случай соответствует наиболее благоприятному случаю, когда сеть с коммутацией пакетов доступна во всех географических точках, которые нужно объединить в общую корпоративную сеть. Первые два случая требуют проведения дополнительных работ, чтобы на основании взятых в аренду средств построить сеть с коммутацией пакетов.

30. Использование ретрансляции кадров в глобальных сетях

Ретрансляция кадров (frame relay) появилась, чтобы стать наиболее популярной технологией глобальных сетей, используемой сегодня, поскольку она обеспечивает высокие скорости передачи, характерные для выделенных линий, и при этом обладает большой гибкостью и низкой ценой. Потребитель оговаривает согласованную скорость передачи формации с поставщиком услуг, который гарантирует указанную величину пропускной способности, даже если сетевая среда передачи будет разделяться между пользователями. Одно из основных преимуществ ретрансляции кадров заключается в том, что поставщик услуг может динамически предоставлять пропускную способность для соединений своих клиентов по мере необходимости.

Каждая сеть, подключаемая к облаку frame-relay, должна иметь устройство FRAD, которое реализует функции интерфейса к облаку от локальной сети и выделенной линии.(Asynchronous Transfer Mode, асинхронный режим передачи) был разработан для передачи речи, данных и видео по различным типам сетевой среды с использованием высокоскоростного, двухточечного полнодуплексного, ориентированного на установление соединения протокола с коммутацией ячеек. Асинхронный режим передачи отличается от ретрансляции кадров тем, что использует ячейки предопределенного размера вместо кадров переменной длины. Это упрощает управление пропускной способностью соединения, а также ее точное измерение.

В отличие от ретрансляции кадров, которая может применяться только для соединений глобальной сети, ATM может быть как протоколом глобальной сети, так и протоколом ЛВС. Это означает, что ячейки, созданные рабочей станцией, могут быть переданы коммутатору, соединяющему ЛВС со службой поставщика услуг ATM, и отправлены дальше через облако поставщика услуг ATM в сеть назначения. На промежуточных системах нет необходимости передавать ячейки по сетевому стеку выше Канального уровня, и поэтому скорость передачи через облако может достигать 2,46 Гбит/с.

Однако этот впечатляющий потенциал в реальном мире в больших масштабах еще не реализован. ATM используется как протокол для высокоскоростных магистралей и для соединений глобальной сети, а 25 Мбит/с ATM - решения для локальной сети, предназначенные для внедрения на рабочие места, были вытеснены Fast Ethernet, который работает со скоростью 100 Мбит/с и более близок большинству администраторов сетей.

Службу коммутации кадров ATM можно использовать для соединений глобальной сети приблизительно таким же способом, какой был рассмотрен для случая ретрансляции кадров. Необходимо установить маршрутизатор и соединить его выделенной линией с POP поставщика услуг. В подобной конфигурации данные локальной сети вначале передаются к POP, а затем переупаковываются в ячейки. Однако также возможно установить коммутатор ATM на каждой удаленной стороне, либо как часть магистрали ATM, либо как автономное устройство, обеспечивающее интерфейс к сети поставщика услуг. При таком способе данные локальной сети на каждой стороне преобразуются в ячейки ATM прежде, чем будут переданы через глобальную сеть.

31. Способы применения коммуникаций ISDN для сетей, передающих данные и видеосигналы

Методы передачи данных в глобальных сетях

По прочтении этой главы и после выполнения практических заданий вы сможете:

1) объяснить основы протокола Х.25 и понять, как реализуются подключения к глобальным сетям Х.25;

2) рассказать о том, как ретрансляция кадров используется в глобальных сетях;

3) описать способы применения коммуникаций ISDN для сетей, передающих данные, аудио- и видеосигналы, а также объяснить, как подключиться к сети ISDN;

4) объяснить принципы службы SMDS и рассказать о том, как она реализуется;

5) описать использование линий DSL в высокоскоростных сетях;

6) объяснить, как работает сеть SONET и как она реализована;

7) описать региональные Ethernet-сети;

8) обсудить дополнительные протоколы глобальных сетей.

Для быстрого обмена информацией по совместным исследованиям в 1980-х годах ученые имели в своем распоряжении только электронную почту, передаваемую по сети BITNET. В настоящее время исследователи могут в реальном масштабе времени передавать своим коллегам видеоданные о Результатах своих разработок, при этом зрители могут находиться в других странах или на других континентах. Теперь врачи регулярно осваивают новые медицинские технологии с помощью обучающих программ, транслируемых через Интернет.

Эти и многие другие формы трансконтинентальных Коммуникаций стали возможными благодаря развитию технологий высокоскоростных глобальных сетей, которые соответствуют общим стандартам. По мере роста пропускной способности сетей эти технологии предоставляют все новые и новые коммуникационные возможности глобальной связи. В этой главе вы познакомитесь с технологиями глобальных сетей: одни из этих технологий уже существуют многие годы, другие еще только развиваются. Одной из старейших технологий глобальной связи являются сети X.25, которые по-прежнему часто применяются вместе с давно существующими локальными сетями.

32. Использование линий DSL в высокоскоростных сетях

Технологии DSL

Современный мир созрел для использования технологий DSL. Увеличение потоков информации, передаваемых по сети Интернет компаниями и частными пользователями, а также потребность в организации удаленного доступа к корпоративным сетям, породили потребность в создании недорогих технологий цифровой высокоскоростной передачи данных по самому «узкому» месту цифровой сети - абонентской телефонной линии. Технологии DSL позволяют значительно увеличить скорость передачи данных по медным парам телефонных проводов без необходимости модернизации абонентских телефонных линий. Именно возможность преобразования существующих телефонных линий в высокоскоростные каналы передачи данных и является главным преимуществом технологий DSL.

Как работает DSL

Телефонный аппарат, установленный у вас дома или в офисе, соединяется с оборудованием телефонной станции с помощью витой пары медных проводов. Традиционная телефонная связь предназначена для обычных телефонных разговоров с другими абонентами телефонной сети. При этом по сети передаются аналоговые сигналы. Телефонный аппарат воспринимает акустические колебания (являющиеся естественным аналоговым сигналом) и преобразует их в электрический сигнал, амплитуда и частота которого постоянно изменяется. Так как вся работа телефонной сети построена на передаче аналоговых сигналов, проще всего, конечно же, использовать для передачи информации между абонентами или абонентом и провайдером именно такой метод. Именно поэтому вам пришлось прикупить в дополнение к вашему компьютеру еще и модем, который позволяет демодулировать аналоговый сигнал и превратить его в последовательность нулей и единиц цифровой информации, воспринимаемой компьютером.

При передаче аналоговых сигналов используется только небольшая часть полосы пропускания витой пары медных телефонных проводов; при этом максимальная скорость передачи, которая может быть достигнута с помощью обычного модема, составляет около 56 Кбит/с. DSL представляет собой технологию, которая исключает необходимость преобразования сигнала из аналоговой формы в цифровую форму и наоборот. Цифровые данные передаются на ваш компьютер именно как цифровые данные, что позволяет использовать гораздо более широкую полосу частот телефонной линии.

При этом существует возможность одновременно использовать и аналоговую телефонную связь, и цифровую высокоскоростную передачу данных по одной и той же линии, разделяя спектры этих сигналов.

33. Назначение дополнительных протоколов глобальных сетей

Глобальные вычислительные сети - это компьютерные сети, которые объединяют территориальные, локальные сети и отдельные компьютеры, удаленные друг от друга на большие расстояния. К наиболее известной глобальной сети относится сеть Интернет .

Все глобальные компьютерные сети являются составными сетями, а отличия между ними заключается в технологиях канального и физического уровней. Протоколы уровня сетевого интерфейса обеспечивают интеграцию в составную сеть других сетей, созданных на основе различных технологий (Ethernet, Token Ring, X25, Frame Relay, ATM и т.д.).

Составная сеть - это совокупность нескольких сетей или подсетей, соединенных маршрутизаторами. Глобальные сети IP можно разделить на два класса: чистые сети IP и наложенные (оверлейные) сети «IP поверх ATM/FR/MPLS». IP-сети могут работать поверх любых сетей: ATM, MPLS, SDH, Frame Relay, Ethernet, поверх выделенных каналов (SLIP, HDLC, PPP) и так далее. Необходимо отметить, что наиболее перспективными являются наложенные сети IP/MPLS./MPLS отличается от стандартного пакетного протокола IP тем, что коммутация трафика основывается не на адресной информации в IP-пакете, а на коммутации трафика внутри сети MPLS по прикрепленной к пакету данных специальной метке.

Основное назначение сети Интернет:

) оказание телекоммуникационных услуг;

) предоставление информационных услуг;

) предоставление средств коммуникаций;

) создание cреды для экономической деятельности и ведения электронного бизнеса.

Общедоступные (публичные) телекоммуникационные услуги оказывают операторы связи, они предоставляют каналы общественных телекоммуникаций, предоставляют в аренду каналы связи. Кроме того, в настоящее время распространены услуги по организации корпоративных территориально распределенных сетей заказчиков в разделяемой инфраструктуре операторов связи и сервис-провайдеров. В этом случае корпоративные территориально распределенные сети строятся на основе модели MPLS L3 VPN или MPLS L2 VPN.

34. Методы повышения производительности локальных сетей

Сегодня при упоминании термина локальная сеть (ЛС) все еще возникает образ коаксиального кабеля, опутывающего кабинеты и офисы, или витой пары 3 (или 5) категории, уложенной в коробы или спрятанной под плинтусы. Чаще всего ЛС ассоциируется с максимальной пропускной способностью 10 Мб/с. На протяжении нескольких лет эта технология позволяла успешно создавать острова связности в вашей организации, однако, по мере увеличения размеров сети, мощности подключенных компьютеров и появления новых приложений все более заметны ее ограничения и недостатки.

Способы повышения производительности ЛС

) Уменьшение конкуренции между пользователями и тем самым уменьшение коллизий. Для этого применяются т.н. сегментация ЛС и технология коммутации кадров.

) Увеличение производительности сети в расчете на каждого пользователя за счет высокоскоростных технологий передачи и технологии коммутации кадров.

) Ограничение сферы распространения широковещательного трафика путем сегментации ЛС.

Таким образом, производительность сети повышается тремя основными методами: сегментация ЛС, использование технологии коммутации кадров и применение высокоскоростных технологий передачи

35. Принципы работы протоколов TCP и IP

Принципы работы интернет-протоколов TCP/IP по своей сути очень просты и сильно напоминают работу нашей советской почты.

Вспомните, как работает наша обычная почта. Сначала вы на листке пишете письмо, затем кладете его в конверт, заклеиваете, на обратной стороне конверта пишете адреса отправителя и получателя, а потом относите в ближайшее почтовое отделение. Далее письмо проходит через цепочку почтовых отделений до ближайшего почтового отделения получателя, откуда оно тетей-почтальоном доставляется до по указанному адресу получателя и опускается в его почтовый ящик или вручается лично. Все, письмо дошло до получателя. Когда получатель письма захочет вам ответить, то он в своем ответном письме поменяет местами адреса получателя и отправителя, и письмо отправиться к вам по той же цепочке, но в обратном направлении.

На конверте письма будет написано примерно следующее:

Адрес отправителя:

От кого: Иванов Иван Иванович

Откуда: Ивантеевка, ул. Большая , д. 8, кв. 25

Адрес получателя:

Кому: Петров Петр Петрович

Теперь мы готовы рассмотреть взаимодействие компьютеров и приложений в сети Интернет. Обратите внимание, что аналогия с обычной почтой будет почти полной.

Каждый компьютер в рамках сети Интернет тоже имеет уникальный адрес, который называется IP-адрес (Internet Protocol Address). IP адрес состоит из четырех десятичных чисел (от 0 до 255), разделенных точкой. Но знать только IP адрес компьютера еще недостаточно, т.к. в конечном счете обмениваются информацией не компьютеры сами по себе, а приложения, работающие на них. А на компьютере может одновременно работать сразу несколько приложений. Для доставки обычного бумажного письма недостаточно знать только адрес дома - необходимо еще знать номер квартиры. Также и каждое программное приложение имеет подобный номер, именуемый номером порта. Большинство серверных приложений имеют стандартные номера.

Таким образом имеем следующую практически полную аналогию с нашим обычным почтовым адресом:

"адрес дома" = "IP компьютера"

"номер квартиры" = "номер порта"

В компьютерных сетях, работающих по протоколам TCP/IP, аналогом бумажного письма в конверте является пакет, который содержит собственно передаваемые данные и адресную информацию - адрес отправителя и адрес получателя, например:

Адрес отправителя (Source address):: 82.146.49.55: 2049

Адрес получателя (Destination address):: 195.34.32.116

Port: 53

. Методы использования протоколов TCP и IP.Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) - это промышленный стандарт стека протоколов, разработанный для глобальных сетей.

Стандарты TCP/IP опубликованы в серии документов, названных Request for Comment (RFC). Документы RFC описывают внутреннюю работу сети Internet. Некоторые RFC описывают сетевые сервисы или протоколы и их реализацию, в то время как другие обобщают условия применения. Стандарты TCP/IP всегда публикуются в виде документов RFC, но не все RFC определяют стандарты.

Если в настоящее время стек TCP/IP распространен в основном в сетях с ОС UNIX, то реализация его в последних версиях сетевых операционных систем для персональных компьютеров (Windows NT 3.5, NetWare 4.1, Windows 95) является хорошей предпосылкой для быстрого роста числа установок стека TCP/IP.

Итак, лидирующая роль стека TCP/IP объясняется следующими его свойствами:

Это наиболее завершенный стандартный и в то же время популярный стек сетевых протоколов, имеющий многолетнюю историю.

Почти все большие сети передают основную часть своего трафика с помощью протокола TCP/IP.

Это метод получения доступа к сети Internet.

Этот стек служит основой для создания intranet- корпоративной сети, использующей транспортные услуги Internet и гипертекстовую технологию WWW, разработанную в Internet.

Все современные операционные системы поддерживают стек TCP/IP.

Это гибкая технология для соединения разнородных систем как на уровне транспортных подсистем, так и на уровне прикладных сервисов.

Это устойчивая масштабируемая межплатформенная среда для приложений клиент-сервер.

37. Способы реализации адресации IP в локальных и глобальных сетях

Адресация в IP сети

Типы адресов:

·        физический (MAC-адрес)

·        сетевой (IP-адрес)

·        символьный (DNS-имя)

Каждый компьютер в сети TCP/IP имеет адреса трех уровней:

Локальный адрес узла, определяемый технологией, с помощью которой построена отдельная сеть, в которую входит данный узел. Для узлов, входящих в локальные сети - это МАС-адрес сетевого адаптера или порта маршрутизатора. Эти адреса назначаются производителями оборудования и являются уникальными адресами, так как управляются централизовано. Для всех существующих технологий локальных сетей МАС-адрес имеет формат 6 байтов: старшие 3 байта - идентификатор фирмы производителя, а младшие 3 байта назначаются уникальным образом самим производителем. Для узлов, входящих в глобальные сети, такие как Х.25 или frame relay, локальный адрес назначается администратором глобальной сети.адрес, состоящий из 4 байт. Этот адрес используется на сетевом уровне. Он назначается администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов. IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. Номер сети может быть выбран администратором произвольно, либо назначен по рекомендации специального подразделения Internet (Network Information Center, NIC), если сеть должна работать как составная часть Internet. Обычно провайдеры услуг Internet получают диапазоны адресов у подразделений NIC, а затем распределяют их между своими абонентами.

Номер узла в протоколе IP назначается независимо от локального адреса узла. Деление IP-адреса на поле номера сети и номера узла - гибкое, и граница между этими полями может устанавливаться весьма произвольно. Узел может входить в несколько IP-сетей. В этом случае узел должен иметь несколько IP-адресов, по числу сетевых связей. Таким образом IP-адрес характеризует не отдельный компьютер или маршрутизатор, а одно сетевое соединение.

38. Назначение прикладных протоколов стека TCP/IP

Стек протоколов TCP/IP - набор сетевых протоколов передачи данных, используемых в сетях, включая сеть Интернет. Название TCP/IP происходит из двух наиважнейших протоколов семейства - Transmission Control Protocol (TCP) и Internet Protocol (IP), которые были разработаны и описаны первыми в данном стандарте.

Протоколы работают друг с другом в стеке (англ. stack, стопка) - это означает, что протокол, располагающийся на уровне выше, работает «поверх» нижнего, используя механизмы инкапсуляции.

Стек протоколов TCP/IP включает в себя четыре уровня:

) прикладной уровень (application layer),

) транспортный уровень (transport layer),

) сетевой уровень (network layer),

) канальный уровень (link layer).

Протоколы этих уровней полностью реализуют функциональные возможности модели OSI. На стеке протоколов TCP/IP построено всё взаимодействие пользователей в IP-сетях. Стек является независимым от физической среды передачи данных.

39. Современные технологии беспроводных сетей

В настоящее время для создания беспроводных сетей применяются следующие технологии:

) технологии, использующие радиоволны;

) технологии на базе ИК-излучения;

) микроволновые (СВЧ) технологии;

) сети на базе низкоорбитальных спутников Земли (специальный космический проект с использованием СВЧ-волн).

Технологии, использующие радиоволны, очень распространены и представляют собой быстро растущий сектор беспроводных сетевых коммуникации. Сюда же входит стандарт беспроводных сетей 802.11, а также альтернатив промышленные стандарты, такие как Bluetooth, HiperLAN и НотеShared Wireless Access Protocol (SWAP).

Технологии на базе ИК-излучения не так распространены, как радиосетям однако они имеют некоторые преимущества, поскольку позволяют создавав относительно более защищенные беспроводные сети. Обе технологии используются для организации коммуникаций на малых расстояниям в пределах офиса, здания или между зданиями.

Микроволновые (СВЧ) технологии применяются для связи на больших расстояниях и могут обеспечить сетевые коммуникации между континентами через спутники).

Сети на базе низкоорбитальных спутников являются еще одной разновидностью беспроводных сетей, на основе которых в определенный момента может быть создана "всемирная сеть", доступная во всех точках планеты.

40. Альтернативные технологии радиосетей

Технологии радиосетей Сетевые данные передаются с помощью радиоволн подобно тому, как вещает местная радиостанция, однако для сетевых приложений используются волны гораздо более высоких частот. Интервал частот для FM-вещания (УКВ) имеет границы 88-108 МГц. В радиосетях сигнал передается в одном или нескольких направлениях в зависимости от типа используемой антенны.

При передаче в пределах прямой видимости сигнал передается от одной точки к другой, следуя искривлению Земли, а не отражается от атмосферы, пересекая страны и континенты. Недостатком такого типа передачи является наличие преград в виде больших возвышенностей на поверхности Земли. Маломощный (1 - 10 Вт) радиосигнал может передавать данные со скоростью от 1 до 54 Мбит/с и даже выше.

Для передачи пакетов в оборудовании беспроводных радиосетей чаще всего используется технология работы с расширенным спектром, когда для передачи сигнала с большей полосой пропускания задействуются одна или несколько смежных частот. Интервал частот с расширенным спектром очень высок: 902-928 МГц и намного выше. Коммуникации с расширенным спектром обычно обеспечивают передачу данных со скоростью 1-54 Мбит/с. Коммуникации с использованием радиоволн позволяют сэкономить средства в тех случаях, когда сложно или очень дорого прокладывать кабель. Радиосети особенно полезны, когда используются портативные компьютеры, которые часто перемещаются.

По сравнению с другими беспроводными технологиями, радиосети относительно недороги и просты в установке. Использование радиоволн в коммуникациях имеет несколько недостатков. Многие сети передают данные со скоростью 100 Мбит/с и выше для организации высокоскоростных коммуникаций при пересылке большого трафика (в том числе и больших файлов).

Радиосети пока не могут обеспечить коммуникации с такой скоростью. Другим недостатком является то, что некоторые частоты беспроводной связи используются совместно радиолюбителями, военными и операторами сотовых сетей, в результате чего на этих частотах возникают помехи от различных источников.

Радиосети стандарта IEEE 802.11 Для реализации беспроводных коммуникаций используются различные типы радиосетей, однако в плане совместимости и надежности значительные преимущества имеет стандарт IEEE 802.11. Многие пользователи беспроводных сетей применяют устройства, отвечающие этому стандарту, поскольку такие устройства не связаны с нестандартизованными коммуникациями и устройства стандарта 802.11, выпущенные разными производителями, являются взаимозаменяемыми.

41. Беспроводные технологии, использующие инфракрасное излучение

Современные технологии беспроводных сетей

В настоящее время для создания беспроводных сетей применяются следующие технологии:

) технологии, использующие радиоволны;

) технологии на базе ИК-излучения;

) микроволновые (СВЧ) технологии;

) сети на базе низкоорбитальных спутников Земли (специальный космический проект с использованием СВЧ-волн).

Технологии, использующие радиоволны, очень распространены и представляют собой быстро растущий сектор беспроводных сетевых коммуникации. Сюда же входит стандарт беспроводных сетей 802.11, а также альтернатив промышленные стандарты, такие как Bluetooth, HiperLAN и НотеShared Wireless Access Protocol (SWAP).

Технологии на базе ИК-излучения не так распространены, как радиосетям однако они имеют некоторые преимущества, поскольку позволяют создавав относительно более защищенные беспроводные сети (т. к. сигнал сложнее перехватить незаметно). Обе технологии (радиоволны и ИК-излучение) используются для организации коммуникаций на малых расстояниям в пределах офиса, здания или между зданиями.

Микроволновые (СВЧ) технологии применяются для связи на больших расстояниях и могут обеспечить сетевые коммуникации между континентами через спутники).

42. Микроволновые сети

В современной высокотехнологичной жизни сверхвысокочастотные волны используются весьма активно. Взгляните на Ваш сотовый телефон - он работает в диапазоне сверхвысокочастотного излучения. Все технологии, такие как Wi-Fi, беспроводной Wi-Max, LTE, радиоинтерфейс малого радиуса действия Bluetooth, системы радиолокации и радионавигации используют сверхвысокочастотные (СВЧ) волны. СВЧ нашли применение в промышленности и медицине. По-другому СВЧ волны ещё называют микроволнами.

Микроволны - это те же самые радиоволны, но длина волны у таких волн составляет от десятков сантиметров до миллиметра. Микроволны занимают промежуточное место между ультракороткими волнами и излучением инфракрасного диапазона. Микроволновое излучение обладает свойствами, как радиоволн, так и световых волн. СВЧ излучению присущи качества видимого света и инфракрасного электромагнитного излучения.

Базовая станция LTE сети

Станция мобильной сети стандарта LTE

СВЧ излучение можно концентрировать в узконаправленный луч. Это свойство волн СВЧ напрямую сказывается на конструкции приёмных и передающих антенн, работающих в этом диапазоне. Никого не удивит вогнутая параболическая антенна спутникового телевидения, принимающая высокочастотный луч, словно вогнутое зеркало, собирающее световые лучи.

Микроволны подобно свету распространяется по прямой и перекрывается твёрдыми объектами, наподобие того, как свет не проходит сквозь непрозрачные тела.

Излучение базовых станций сотовой связи GSM довольно сильно ослабляют сосновые леса, так как размеры и длина иголок приблизительно равны половине длины СВЧ - волны, и иголки служат своеобразными приёмными антеннами, тем самым ослабляя электромагнитное поле.

Распространение микроволн в свободном пространстве, например, вдоль поверхности земли ограничено горизонтом, в противоположность длинным волнам, которые могут огибать земной шар за счёт отражения в слоях ионосферы.

43. Технологии передачи аналоговых и цифровых видеоизображений

Цифровые и аналоговые технологии - "за" и "против"

Недавняя революция систем обеспечения безопасности совпала с всплеском все более широкого применения цифровых технологий и Протокола IP - протокола межсетевого взаимодействия и обмена информацией. Цифровые технологии были провозглашены в качестве решения для более быстрой, простой и надежной передачи данных. Похоже на то, что аналоговые технологии впали в немилость. Но те, кто планируют полностью перестроить свои системы и перейти только на цифровые технологии, возможно, торопятся, не учитывая тот факт, что и те, и другие технологии имеют свои преимущества и недостатки.

Есть некоторые области, в которых цифровые технологии являются абсолютно уместными - такие, как цифровая видеозапись (DVR). Гораздо легче управлять изображениями, записанными на жесткий диск, так как они являются не только более компактными, но и значительно облегчают доступ к информации и ее поиск. Крупными компаниями-изготовителями цифрового оборудования вкладываются огромные средства в создание инновационных, удобных для пользователя цифровых видеорегистраторов. Конечные пользователи теперь имеют возможность отметить интересующие их участки на экране видеомонитора, для того чтобы либо только запустить запись по обнаружению движения, либо осуществить поиск записи зарегистрированной активности на интересующем их участке, что может быть полезным при расследовании нанесения ущерба или кражи.

Сети, работающие на основе межсетевого протокола (IP), являются идеальным решением, позволяющим пользователям следить за активностью на многочисленных площадках или передавать изображения/данные с таких площадок, так как теперь возможна передача больших объемов информации, таких как голос, изображения и текст на большие расстояния при гораздо меньших затратах, чем в аналоговых системах. Это особенно удобно для компаний, имеющих сеть офисов по всему миру.

Много сейчас говорится о возможности сэкономить средства на кабельной проводке, используя существующие офисные сети для передачи видеосигналов с телекамер систем видеонаблюдения в дополнение к обычному сетевому компьютерному трафику. Однако, это довольно часто приводит к неудовлетворительной работе и системы видеонаблюдения, и офисной сети, ввиду недостаточной пропускной способности.

Использование одновременно аналоговых и цифровых/сетевых систем таким образом позволяет компаниям повысить качество функционирования уже имеющегося оборудования просто за счет добавления нового технологического слоя.

44. Способы передачи мультимедийных данных

Мультимедиа - это множественные информационные среды - интерфейсы, обеспечивающие ввод/вывод информации различных типов в компьютер, компьютерное создание, переработку и отображение информации различных уровней и структуры для восприятия различными органами чувств человека одновременно.

Мультимедиа - это множество информационных сред - каналов, каждая из которых имеет свою специфическую форму соотвествующую ее уровню и назначению.

Основные среды упорядоченные по возрастанию уровня, следующие:

) бинарные среды, включающие инструкции процессоров, бинарные файлы программ и данных

) контактные среды, представляющие собой тактильную, тензометрическую, электроконтактную, емкостную и иные сенсорные среды, служащие для ввода механической, кодовой и иной пространственно-зависимой информации;

) текстовые среды, представляющие собой текстовые данные для людей, программные тексты для работы интерпретаторов, иную текстовую информацию;

) аудио потоки, представляющие собой звуковые файлы, ряды оцифрованного звука, наборы нотных аудиоданных и прочие виды цифрового звука;

) графические среды, представляющие собой файлы чертежей, фотографий и прочей двумерной графической информации;

) видеопотоки, представляющие собой видеофайлы, ряды динамической графической информации;

) виртуальная реальность, представляющая собой интерактивный 3D-видеопоток.

Использование мультимедиа обеспечивает легкость восприятия информации человеком, так как человек имеет существенно отличные от компьютера средства и способы обработки информации, имеющие форму восприятия, удобную для человека.

Без создания таких сред восприятие компьютерной информации человеком крайне затруднено, а еще более затруднена передача мультимодальной информации от одного человека другому через компьютерные средства. Поэтому, технология и техника мультимедиа включает в себя широчайший круг различных интерфейсов, как интерфейсов ввода так и интерфейсов вывода.

45. Методы построения локальных сетей

Компьютерная сеть - это сложный комплекс взаимосвязанных и согласованно функционирующих программных и аппаратных компонентов.

Компьютерную сеть можно представить многослойной моделью, состоящей из слоев:

) компьютеры;

) коммуникационное оборудование;

) операционные системы;

) сетевые приложения.

Компьютеры

Основой любой локальной сети являются ПК, которые подключаются к сети с помощью сетевой карты. Все компьютеры локальных сетей можно разделить на два класса: серверы и рабочие станции.

Коммуникационное оборудование

Сетевой адаптер - это специальное устройство, которое предназначено для сопряжения компьютера с локальной сетью и для организации двунаправленного обмена данными в сети. Сетевая карта вставляется в свободный слот расширения на материнской плате и оборудована собственным процессором и памятью, а для подключения к сети имеет разъем типа RJ-45. Наиболее распространены карты типа PCI, которые вставляются в слот расширения PCI на материнской плате. В зависимости от применяемой технологии Ethernet, Fast Ethernet или Gigabit Ethernet и сетевой карты скорость передачи данных в сети может быть: 10, 100 или 1000 Мбит/с.

Часть оборудования (приемопередатчики или трансиверы, повторители или репитеры и концентраторы или hubs) служит для объединения нескольких компьютеров в требуемую конфигурацию сети. Соединенные с концентратором ПК образуют один сегмент локальной сети, т.е. концентраторы являются средством физической структуризации сети, так как, разбивая сеть на сегменты, упрощают подключение к сети большого числа ПК.

Другая часть оборудования (мосты, коммутаторы) предназначены для логической структуризации сети. Так как локальные сети являются широковещательными (Ethernet и Token Ring), то с увеличением количества компьютеров в сети, построенной на основе концентраторов, увеличивается время задержки доступа компьютеров к сети и возникновению коллизий. Поэтому в сетях построенных на хабах устанавливают мосты или коммутаторы между каждыми тремя или четырьмя концентраторами, т.е. осуществляют логическую структуризацию сети с целью недопущения коллизий.

Третья часть оборудования предназначена для объединения нескольких локальных сетей в единую сеть: маршрутизаторы (routers), шлюзы (gateways). К этой части оборудования можно отнести и мосты (bridges), а также коммутаторы (switches).

Повторители (repeater) - устройства для восстановления и усиления сигналов в сети, служащие для увеличения ее длины.

Приемопередатчики (трансиверы) - это устройства, предназначенные для приема пакетов от контроллера рабочих станций сети и передачи их в сеть. Трансиверы (конверторы) могут преобразовывать электрические сигналы в другие виды сигналов (оптические или радиосигналы) с целью использования других сред передачи информации.

Концентраторы или хабы (Hub) - устройства множественного доступа, которые объединяет в одной точке отдельные физические отрезки кабеля, образуют общую среду передачи данных или сегменты сети, т.е. хабы используются для создания сегментов и являются средством физической структуризации сети.

Мосты (bridges) - это программно - аппаратные устройства, которые обеспечивают соединение нескольких локальных сетей между собой. Мосты предназначены для логической структуризации сети или для соединения в основном идентичных сетей, имеющих некоторые физические различия.

Коммутаторы (switches) - программно - аппаратные устройства являются быстродействующим аналогом мостов, которые делят общую среду передачи данных на логические сегменты. Логический сегмент образуется путем объединения нескольких физических сегментов с помощью одного или нескольких концентраторов. Каждый логический сегмент подключается к отдельному порту коммутатора. При поступлении данных с компьютера - отправителя на какой-либо из портов коммутатор передаст эти данные, но не на все порты, как в концентраторе, а только на тот порт, к которому подключен сегмент, содержащий компьютер - получатель данных.

Маршрутизаторы (routers). Эти устройства обеспечивают выбор маршрута передачи данных между несколькими сетями, имеющими различную архитектуру или протоколы. Они обеспечивают сложный уровень сервиса, так как могут выполнять “интеллектуальные” функции: выбор наилучшего маршрута для передачи сообщения, адресованного другой сети; защиту данных; буферизацию передаваемых данных; различные протокольные преобразования. Маршрутизаторы применяют только для связи однородных сетей.

Шлюзы (gateway) - устройства (компьютер), служащие для объединения разнородных сетей с различными протоколами обмена. Шлюзы выполняют протокольное преобразование для сети, в частности преобразование сообщения из одного формата в другой.

46. Методы построения глобальных сетей

- всемирная информационная компьютерная сеть, представляющая собой объединение множества региональных компьютерных сетей и компьютеров, обменивающих друг с другом информацией по каналам общественных телекоммуникаций.

Информация в Internet хранится на серверах. Серверы имеют свои адреса и управляются специализированными программами. Они позволяют пересылать почту и файлы, производить поиск в базах данных и выполнять другие задачи.

Обмен информацией между серверами сети выполняется по высокоскоростным каналам связи. Доступ отдельных пользователей к информационным ресурсам Internet обычно осуществляется через провайдера или корпоративную сеть.

Провайдер - поставщик сетевых услуг - лицо или организация предоставляющие услуги по подключению к компьютерным сетям. В качестве провайдера выступает некоторая организация, имеющая модемный пул для соединения с клиентами и выхода во всемирную сеть.

Основными ячейками глобальной сети являются локальные вычислительные сети. Если некоторая локальная сеть непосредственно подключена к глобальной, то и каждая рабочая станция этой сети может быть подключена к ней.

47. Мониторинг локальных сетей на основе коммутаторов

Так как перегрузки процессоров портов и других обрабатывающих элементов коммутатора могут приводить к потерям кадров, то функция наблюдения за распределением трафика в сети, построенной на основе коммутаторов, очень важна.

Однако если сам коммутатор не снабжен встроенным агентом SNMP для каждого своего порта, то задача слежения за трафиком, традиционно решаемая в сетях с разделяемыми средами с помощью установки в сеть внешнего анализатора протоколов, очень усложняется.

Обычно в традиционных сетях анализатор протоколов или многофункциональный прибор подключался к свободному порту концентратора, что позволяло ему наблюдать за всем трафиком, передаваемым между любыми узлами сети.

Если же анализатор протокола подключить к свободному порту коммутатора, то он не зафиксирует почти ничего, так как кадры ему передавать никто не будет, а чужие кадры в его порт также направляться не будут. Единственный вид трафика, который будет фиксировать анализатор, - это трафик широковещательных пакетов, которые будут передаваться всем узлам сети, а также трафик кадров с неизвестными коммутатору адресами назначения. В случае когда сеть разделена на виртуальные сети, анализатор протоколов будет фиксировать только широковещательный трафик своей виртуальной сети. Чтобы анализаторами протоколов можно было по-прежнему пользоваться и в коммутируемых сетях, производители коммутаторов снабжают свои устройства функцией зеркального отображения трафика любого порта на специальный порт. К специальному порту подключается анализатор протоколов, а затем на коммутатор подается команда через его модуль SNMP-управления для отображения трафика какого-либо порта на специальный порт.

Заключение

Большинство современных людей пользуется ими постоянно - с их помощью люди работают, узнают новости, общаются, играют в компьютерные игры и т.д. Для очень многих людей работа в глобальной сети стала площадкой для бизнеса, а создатели социальных сетей.

Число пользователей как персональных компьютеров, так и людей, постоянно пользующихся Интернетом, с каждым днем становится все больше. По данным социологов, доля россиян, пользующихся интернетом каждый день, за минувший год стремительно увеличилась и составила 38%. Уже сложно говорить о том, что за сетевыми технологиями будущее, т.к. и в настоящем они уже прочно вошли в нашу жизнь.

Но и развитие технологий не стоит на месте. Все более ясной становится тенденция максимально возможной мобильности пользователя, т.е. человек перестает быть привязан к определенной рабочей станции со всей ее вычислительной мощью и постепенно переходит на более мобильные, но и менее мощные устройства - это нетбуки, смартфоны, планшеты.. И будущее теперь уже за так называемыми «облачными» технологиями - т.е. все вычисления будут проводится не на устройстве пользователя, а на удаленном сервере с соответствующей мощностью и программным обеспечением, предоставляющем такие услуги.

Список используемых источников

1.   Framing Real-time Transport Protocol (RTP) and RTP Control Protocol (RTCP) Packets - [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http://tools.ietf.org/html/rfc4571 (дата обращения 03.04.2014).

2.      HTTP Live Streaming Overview - [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL:https://developer.apple.com (дата обращения 05.04.2014).

.        IPTV - [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http: // megabook.ru /article/IPTV (дата обращения 02.04.2014).

.        Moving Picture Expert Group- [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http://adobefaq.narod.ru/mpeg1234.html (дата обращения 01.04.2014).

.        Multicast over TCP/IP HOWTO - [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL:http://www.tldp.org/HOWTO/Multicast-HOWTO.html (дата обращения 01.04.2014).

.        RFC 2068. Протокол передачи гипертекста - HTTP/1.1- [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http:// www.lib.ru /WEBMASTER /rfc2068/ rfc2068rus.txt (дата обращения 02.04.2014).

.        RTP Payload Format for H.264 Video- [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL:http://tools.ietf.org/html/rfc6184 (дата обращения 03.04.2014).

.        SIP: Session Initiation Protocol - [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL:http://tools.ietf.org/html/rfc3261 (дата обращения 04.04.2014).

.        TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL - [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http: // tools.ietf.org /html/rfc793 (дата обращения 04.04.2014).

10. Unicast, Multicast, Broadcast - [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http://infocisco.ru/types_communication.html (дата обращения 02.04.2014).