23.02.2013проф.Смелянский Р.Л.1 Предпосылки возникновения сетей Информация всегда стоила дорого и была источником конкурентно способности –сложность создаваемых. - презентация

1 проф.Смелянский Р.Л.1 Предпосылки возникновения сетей Информация всегда стоила дорого и была источником конкурентно способности –сложность создаваемых систем влекла сложность методов и средств моделирования и проектирования. –рост производства, усиление конкуренции требовали совершенствования организации и управления производством и обществом научные исследования ускорение проектирования синхронизация производственных процессов электронные формы бизнеса

2 проф.Смелянский Р.Л.2 Введение Различие технологий сбора, передачи, обработки и хранения информации быстро исчезают. –Появление телефонных (1878) и радио (1905) сетей существенно изменили технологии сбора и передачи информации. Одновременно с ними совершенствуются методы обработки информации: от механических арифмометров, табуляторов с управлением от перфокарт (1928) до ЭВМ. Появляются устройства памяти объемом в несколько террабайтов (10 12 ). Развитие микроэлектроники и средств обработки данных Развитие средств передачи данных Интеграция средств передачи, хранения и обработки

3 проф.Смелянский Р.Л.3 Краткая история развития ЭВМ и методов доступа к ним. Однопользовательские ЭВМ Системы пакетной обработки Системы с разделением времени и много терминальные системы (mainframe) Персональные компьютеры Вычислительные комплексы Сети ЭВМ – частные случай распределенной системы Сеть – это компьютер

4 проф.Смелянский Р.Л.4 Современные тенденции Различия между ЛВС и РВС по скорости передачи стираются Организация работы с внешней памятью – подсеть в сети Идеология Datacenter (возврат к mainframeмам) Цифра, звук, видео – разнородные потоки информации

5 проф.Смелянский Р.Л.5 Кто и для чего использует сеть ЭВМ Сети для организаций оперативный доступ и управление ресурсами предприятия – позволить сотрудникам получить доступ ко всей необходимой информации (ЦБ РФ, FedExp, отсутствие складов, принятие решений). оперативное управление персоналом (соотрудник всегда «под рукой», подготовка персонала (в некоторых крупных западных фирмах стоимость подготовки вновь принятого сотрудника достигает долларов)); управление и накопление знаний предприятия сокращение затрат на функционирование предприятия за счет изменения бизнес-процессов – удешевление транзакций, дом-back office, эффективность закупок, виртуальные корпорации. совершенствование работы с заказчиками

6 проф.Смелянский Р.Л.6 Кто и для чего использует сеть ЭВМ Сети для государства –контроль за гос.собственностью –контроль за исполнением бюджета –сбор и обработка данных –документооборот –силовые ведомства –суд и исполнение наказаний –институты демократии –переподготовка персонала

7 проф.Смелянский Р.Л.7 Кто и для чего использует сеть ЭВМ Сети для индивидуальных пользователей доступ к информации ( news, WWW) общение с другими людьми (news, , video conference) обучение развлечения покупки управление личными средствами управление домашним хозяйством интеллектуальный дом

8 проф.Смелянский Р.Л.8 Социальные влияния информационная открытость общества непрерывность образования общедоступность знаний «прозрачность» государства нанесение ущерба репутации людей сеть не знает государственных границ использование ресурсов организации в личных целях анонимки наркотики сетевое хулиганство подготовка и координация террористических актов

9 проф.Смелянский Р.Л.9 Организация вычислительных сетей Сеть = абонентские машины + транспортная среда. Абонентские машины обеспечивают интерфейс пользователей и работу приложений в сети. Транспортная среда = Коммутирующие элементы + СПД Коммутирующие элементы - маршрутизаторы, мосты, шлюзы. СПД - коммуникационные каналы и переключатели. Коммуникационные каналы - это линии связи самой различной природы и каналообразующая аппаратура.

10 проф.Смелянский Р.Л.10 Организация вычислительных сетей Классификация транспортных сред Способ коммутации потоков данных Способ передачи данных Тип каналов Топология среды

11 проф.Смелянский Р.Л.11 Способ коммутации потоков данных Коммутация каналов – управление потоком данных в реальном времени, который характеризуется сохраняется порядок передаваемых данных канал с коммутирован – нет отказов при передече. огромный опыт создания хорошо развитая инфраструктура. неэффективное использование ресурсов, низкая надежность, медленное установление соединения..

12 проф.Смелянский Р.Л.12 Способ коммутации потоков данных Коммутация пакетов – высокая скорость установления соединения (передатчик сразу начинает передачу и не ждет физического установления соединения), низкий уровень ошибок в канале, надежность, рациональное использование ресурсов, сильная зависимость времени передачи от загрузки сети.

13 проф.Смелянский Р.Л.13 Тип канала каналы точка-точка. каналы с множественным доступом.

14 проф.Смелянский Р.Л.14 Каналы с множественным доступом имеют единый канал передачи данных, который используют все машины сети. пакет - короткое сообщение, имеющее специальную структуру режимы - широковещательный и групповой методы выделения канала - динамические и статические. –статические - time-shearing (временное разделение канала между машинами; канал простаивает если машине нечего передавать) –динамические - централизованные и распределенные механизмы выделения канала по запросу.

15 проф.Смелянский Р.Л.15 Каналы точка-точка соединяют каждую пару машин индивидуальными каналом. маршрутизация

16 проф.Смелянский Р.Л.16 Топология транспортной среды задержка при передаче данных в сети живучесть сети

17 проф.Смелянский Р.Л.17 Топология транспортной среды СПД

18 проф.Смелянский Р.Л.18 Способ передачи аналоговый/цифровой синхронный/асинхронный проводной/беспроводной

19 проф.Смелянский Р.Л.19 Сопряжение транспортных сред необходимость в сопряжении транспортных сред возникает, когда надо обеспечить взаимодействие приложений, расположенных в разных сетях. мосты и шлюзы – средства сопряжения транспортных сред (ТС) на разных уровнях. мост соединяет две СПД. шлюз – две разных по архитектуре ТС. множество соединенных сетей называется internet. –примером internet может служить набор LAN, соединенных через WAN. не путать Internet и internet.

20 проф.Смелянский Р.Л.20 Сопряжение транспортных сред СПД ТС

21 проф.Смелянский Р.Л.21 Абонентские машины Абонентские машины – обеспечивают работу приложений. Чистых абонентских машин не бывает. Клиент и сервер – это взгляд на распределение функций в системе и к сетям, вообще говоря, отношения не имеет. Мобильные хосты (адресация по месту vs адресация объекта)

22 проф.Смелянский Р.Л.22 Классификация сетей На сегодня нет общепризнанной таксономии сетей. технология передачи данных и масштаб. –Технология передачи определяется транспортной средой и СПД. –Масштаб сети многомашинный комплекс(система) локальная сеть(комната, здание, комплекс) городская сеть(город) региональная сеть(страна, континент) Internet(планета)

23 проф.Смелянский Р.Л.23 Классификация взаимосвязанных вычислителей по территориальному масштабу

24 проф.Смелянский Р.Л.24 Локальная сеть Локальная вычислительная сеть (ЛВС) : масштаб комната, корпус, группа корпусов –(известна максимальная задержка при передачи) система передачи данных, как правило, канал с множественным доступом –(вещание, скорость передачи Мbps до нескольких Gbps, Ethernet) топология –линейная –кольцо –дерево

25 проф.Смелянский Р.Л.25 Городская сеть (MAN) Городская вычислительная сеть (MAN - Metropolitan Area Network) охватывает несколько зданий в пределах одного города либо город целиком. –поддерживает передачу как данных, так и голоса. Иногда объединяется с кабельной телевизионной сетью. –не имеет коммутаторов, базируется на одном - двух кабелях. специальный стандарт IEEE DQDB - двойная магистраль с распределенной очередью ( Distributed Queue Dual Bus ).

26 проф.Смелянский Р.Л.26 Архитектура DQDB сети городского масштаба

27 проф.Смелянский Р.Л.27 Региональная сеть (WAN) Региональная вычислительная сеть (WAN - Wide Area Network) охватывает крупные географические области, такие как страны, континенты. Принцип коммутации пакетов, каналы точка-точка, развитые ТС и СПД (РРТ сети, спутниковые системы и радио системы) - наиболее часто используют при построении WAN. Важно различать когда мы создаем систему СПД для нашей сети заново, и когда мы используем для построения системы СПД какую-то имеющуюся сеть, например, телефонную.

28 проф.Смелянский Р.Л.28 Вопросы Что такое сеть? Что такое транспортная среда и из чего она состоит? Что такое СПД? Чем ТС отличается от СПД? Классификация ТС –способы коммутации потоков данных –способ передачи –типы каналов –топология ЛВС (LAN) ГВС (MAN) РВС (WAN)

29 проф.Смелянский Р.Л.29 Организация сетевого программного обеспечения Иерархия протоколов, как средство борьбы со сложностью Открытые системы многоуровневость интерфейсы правила взаимодействия и композиции Назначение каждого уровня - обеспечить определенный сервис верхним уровням; сделать независимыми верхние уровни от деталей реализаций сервиса на нижних уровнях.

30 проф.Смелянский Р.Л.30 Организация сетевого программного обеспечения В сетях уровнь n на одной машине отвечает за установление и поддержку связи с уровнем n на другой машине. Протокол - правила, соглашения, структуры данных, для установления, поддержки связи и передачи данных между одинаковыми уровнями на разных машинах

31 проф.Смелянский Р.Л.31 Иерархия протоколов Уровни, протоколы и интерфейсы

32 проф.Смелянский Р.Л.32 Проблемы, решаемые на каждом уровне на каждом уровне нужен механизм для определения отправителей и получателей; правила передачи данных simplex/half-duplex, duplex количество виртуальных каналов через одно соединение и приоритеты между ними обнаружение и исправление ошибок сохранение исходной последовательности данных при передаче

33 проф.Смелянский Р.Л.33 Проблемы, решаемые на каждом уровне на каждом уровне нужен механизм предотвращающий ситуацию, когда получатель начинает захлебываться регулирование длины сообщения разбиение и сборка сообщений как быть, если процесс работает со столь короткими сообщениями, что их раздельная пересылка не эффективна мультиплексирование и демультиплексирование виртуальных каналов когда между получателем и отправителем есть несколько маршрутов: какой выбрать?

34 проф.Смелянский Р.Л.34 Архитектура и интерфейс интерфейс определяет какие примитивы - элементарные операции - и какие услуги (сервис) нижележащий уровень должен обеспечивать для верхнего уровня. набор уровней и протоколов называется архитектурой сети. –Вопросы реализации, определения интерфейсов - не относятся к архитектуре стек протоколов - набор конкретных протоколов по одному на уровень

35 проф.Смелянский Р.Л.35

36 проф.Смелянский Р.Л.36 Интерфейс и сервис равнозначная активность пользователи сервиса и поставщики сервиса точки доступа к сервису - SAPs ( service access points) как между двумя уровнями происходит обмен информации определяет интерфейс между ними –активности передают IDU (Interface Data Unit) через SAP –IDU состоит из SDU (Service Data Unit) и управляющей информации SDU передает по сети равнозначной сущности. управляющая информация нужна нижележащему уровню, чтобы правильно передать SDU, но она не является частью передаваемых данных.

37 проф.Смелянский Р.Л.37 Взаимосвязь уровней через интерфейс Взаимосвязь уровней и интерфейса

38 проф.Смелянский Р.Л.38 Типы и классы сервиса Сервис с соединением и без соединения. Сервис с соединением сначала устанавливает соединение, и только потом доставляется сервис. Пример - телефонная сеть. Сервис без соединения действует подобно почтовой службе. Каждое сообщение маршрутизируется независимо от других сообщений. Любой сервис характеризуется качеством. –Надежность - дополнительные расходы на подтверждение –Поддержка структуры или поток байтов

39 проф.Смелянский Р.Л.39 Пример организации потока информации при виртуальном взаимодействии уровней 5

40 проф.Смелянский Р.Л.40 Разные типы сервиса

41 проф.Смелянский Р.Л.41 Примитивы сервиса Сервис формально определяет набор примитивных операций (или примитивов), с помощью которых пользователь или какая-либо активность получает доступ к сервису. Сервис может быть надежный (с подтверждением) и не надежный (без подтверждения).

42 проф.Смелянский Р.Л.42 Примитивы сервиса

43 проф.Смелянский Р.Л.43 Пример примитивов сервиса

44 проф.Смелянский Р.Л.44 Пример

45 проф.Смелянский Р.Л.45 Пример

46 проф.Смелянский Р.Л.46 Взаимосвязь сервиса и протоколов Сервис определяет, какие операции данный уровень должен выполнить по поручению его пользователей, но он ничего не говорит о том, как эти операции реализованы. Сервис относится к интерфейсу между уровнями. Протокол - это набор правил, определяющих формат, назначение кадров, пакетов, сообщений, которыми обмениваются равнозначные активности Протокол и сервис не связанные понятия.

47 проф.Смелянский Р.Л.47 Иерархия протоколов

48 проф.Смелянский Р.Л.48 Эталонные модели Эталонная модель предназначена для описания взаимодействия открытых систем с другими системами. Эталонная модель OSI была разработана Международной Организацией по Стандартизации (МОС) в целях разработки международных стандартов для вычислительных сетей.

49 проф.Смелянский Р.Л.49 Эталонные модели Модель МОС имеет семь уровней. Принципы выделения этих уровней таковы: Каждый уровень отражает надлежащий уровень абстракции. Каждый уровень имеет строго определенную функцию. Эта функция выбиралась прежде всего так, чтобы можно было определить международный стандарт. Границы выбирались так, чтобы минимизировать поток информации через интерфейсы. Число уровней должно быть достаточно большим, чтобы не объединять разные функции на одном уровне и оно должно быть достаточно малым, чтобы архитектура не была громоздкой.

50 проф.Смелянский Р.Л.50 Эталонная модель OSI

51 проф.Смелянский Р.Л.51 Эталонная модель OSI Физический уровень отвечает за передачу последовательности битов через канал связи. Здесь в основном решаются вопросы механики, электрики Основной задачей уровня канала данных - превратить несовершенную среду передачи в надежный канал, свободный от ошибок передачи. –разбиение на фреймы –определение границ фреймов –исправление ошибок при передаче на физическом уровне –уничтожать дубликаты фреймов –минимизировать затраты на служебные фреймы (piggy backing) –регулировать доступ к каналу с множественным доступом (MAC подуровень)

52 проф.Смелянский Р.Л.52 Эталонная модель OSI

53 проф.Смелянский Р.Л.53 Эталонная модель OSI Сетевой уровень отвечает за функционирование транспортной подсети –Основная задача маршрутизировать пакеты от отправителя к получателю маршруты могут быть определены статически (заранее) и динамически в зависимости от текущей загрузки и состояния транспортной подсети в сетях на основе СПД с каналом множественного доступа проблема маршрутизации практически отсутствует –Биллинг за услуги –Шлюзование

54 проф.Смелянский Р.Л.54 Эталонная модель OSI Сетевой уровень определяет какой тип сервиса предоставить вышележащим уровням –канал точка-точка без ошибок, обеспечивающий доставку сообщений или байтов в той последовательности, в какой они были отправлены. –доставка отдельных сообщений без гарантии сохранения их последовательности, рассылка одного сообщения многим в режиме вещания. Класс сервиса определяется при установлении транспортного соединения

55 проф.Смелянский Р.Л.55 Эталонная модель OSI

56 проф.Смелянский Р.Л.56 Эталонная модель OSI Основная функция транспортного уровня это: принять данные с уровня сессии, разделить, если надо, на более мелкие единицы, передать на сетевой уровень и позаботиться, чтобы все они дошли в целостности до адресата. транспортный уровень должен создать транспортное соединение по запросу уровня сессии –одно транспортное соединение может использовать несколько сетевых –нескольких транспортных соединений - одно сетевое соединение.

57 проф.Смелянский Р.Л.57 Эталонная модель OSI транспортный уровень и ниже обеспечивают соединение типа точка-точка абонентские-машины - мультипрограммные, поэтому транспортный уровень для одной такой машины должен поддерживать несколько транспортных соединений. установление и разрыв транспортного соединения в сети транспортный уровень обеспечивает механизм управления потоком. управление потоком между хостами отличен от управление потоком между маршрутизаторами.

58 проф.Смелянский Р.Л.58 Эталонная модель OSI

59 проф.Смелянский Р.Л.59 Эталонная модель OSI уровень сессии обеспечивает сложный сервис, полезный в некоторых приложениях. –вход в удаленную систему, передать файл между двумя приложениями. –управление направлением передачи. –управление маркером. (операцию может выполнять тот кто владеет маркером). –cинхронизация (расстановка контрольных точек). уровень представления решает проблемы семантики и синтаксиса передаваемой информации. (кодировка и структура данных) уровень приложений обеспечивает нужные часто используемые протоколы (TELNET, FTP)

60 проф.Смелянский Р.Л.60 Пример передачи данных в модели OSI

61 проф.Смелянский Р.Л.61 Эталонная модель TCP/IP стек протоколов для сети ARPAnet сеть с коммутацией пакетов с межсетевым уровнем без соединений эта модель содержит лишь четыре уровня –абонент-сеть –сетевой/межсетевой –транспортный –прикладной назначение межсетевого уровня в TCP/IP доставить IP пакет по назначению транспортный уровень его задача обеспечить связь точка-точка между двумя равнозначными активностями

62 проф.Смелянский Р.Л.62 Эталонная модель TCP/IP

63 проф.Смелянский Р.Л.63 Эталонная модель TCP/IP два транспортных протокола. –TCP (Transmission Control Protocol) : надежный протокол с соединением. Он получает поток байт, фрагментирует его на отдельные пакеты и передает их на межсетевой уровень. –UDP (User Datagram Protocol): ненадежный протокол без соединения для тех приложений, которые используют свои механизмы фрагментации, управления потоком

64 проф.Смелянский Р.Л.64 Протоколы и сети, учитываемые моделью TCP/IP

65 проф.Смелянский Р.Л.65 Сравнение моделей ISO и TCP/IP В модели OSI центральными являются три понятия: сервис определяет что делает уровень, но ничего не говорит как. интерфейс определяет для вышележащего уровня доступа к сервису протокол. определяет реализацию сервиса В TCP/IP модели нет столь же четкого выделенных понятий (post factum) Модели имеют разное число уровней OSI модель поддерживает на сетевом уровне как сервис с соединением, так и без соединения. На транспортном уровне этой модели поддерживается сервис только с соединением. TCP/IP : сетевой уровень обеспечивает сервис без соединения, но транспортный - как с соединением, так и без. Разный взгляд на приоритеты и распределение инвестиций

66 проф.Смелянский Р.Л.66 Принцип двух слонов

67 проф.Смелянский Р.Л.67 Недостатки модели и протоколов МОС Не вовремя Трудно реализуемы Неправильная стратегия внедрения

68 проф.Смелянский Р.Л.68 Недостатки модели и протоколов МОС Не технологичны функциональность между семью уровнями распределена не равномерно ISO поспешило за IBM SNA (System Network Architecture) описание модели и ее протоколов очень сложно некоторые функции такие как управление потоком, исправление ошибок, адресация - повторяются на каждом уровне, для некоторых функций не ясно на какой уровень их поместить (виртуальный терминал) шифрование и защита отсутствуют в модели хорошо проработан сервис с соединениями и слабо сервис без соединений влияние МКТТ (не отражена взаимосвязь между вычислениями и связью (indication vs receive)).

69 проф.Смелянский Р.Л.69 Недостатки эталонной модели TCP/IP В модели нет четкого разграничения понятий сервис, интерфейс, протокол; Эта модель годится только для описания стека TCP/IP; Уровень хост-сеть по существу уровнем не является, это больше интерфейс; В этой модели не разделяются физическая среда передачи и уровень канала данных; Многие протоколы прикладного уровня проработаны плохо (TELNET) Не учтены вопросы безопасности Структура IP пакета оказалась слишком жесткой и ограниченной

70 проф.Смелянский Р.Л.70 Наша модель

71 проф.Смелянский Р.Л.71 Вопросы Что такое открытая система? Основные понятия архитектуры открытой системы? –интерфейс –сервис –протокол Ск. уровней в OSI ISO? –физический уровень –канальный уровень –сетевой уровень –транспортный уровень –сессии уровень –представления уровень –прикладной уровень Уровни TCP/IP

72 проф.Смелянский Р.Л.72 Примеры сетей ARPANET A dvanced R esearch P roject A gency - подразделение DoD создание живучих систем коммуникаций (обработка+связь) нач.60-х Paul Baran из RAND Сorporation опубликовал идеи организации сетей на основе коммутации пакетов подсеть должна была содержать как минимум один миникомпьютер IMP - Interface Message Processor- соединенный линиями связи с двумя другими в других подсетях. Подсеть должна была использовать дейтаграммный способ передачи. программное обеспечение эксперименты со спутниковой и радио связью Беркли BSD 4.3

73 проф.Смелянский Р.Л.73 Исходная организация сети Arpanet

74 проф.Смелянский Р.Л.74

75 проф.Смелянский Р.Л.75 Примеры сетей Netware - стек, разработан фирмой Novell локальная сеть для ПЭВМ Internetwork Packet Exchange - сетевой уровень Network Core Protocol - надежный транспорт + дополнительный сервис Sequenced Packet eXcahnge - транспорт без соединения Service Advertising Protocol - протокол доступа к прикладному сервису

76 проф.Смелянский Р.Л.76 Netware

77 проф.Смелянский Р.Л.77 Структура пакета Netware

78 проф.Смелянский Р.Л.78 Примеры сетей NetBIOS - Net Basic Input Output system. Это сетевое расширение стандарта I/O операций фирмы IBM для IBM PC. SNA, DNA - Сетевые архитектуры фирм IBM и DEC. Работают под их операционными системами. В настоящее время не имеют широкого распространения.

79 проф.Смелянский Р.Л.79 Internet NSFNet (1984) - высокоскоростной приеемник ARPANet. –6 суперкомпьютерных центров –20 региональных подсетей в США –ANS (Advanced Network and Service) - некоммерческая корпорация (MCI,IBM, MERIT): СПД увеличилась с 1.5 до 45 Mbps –NREN (1991) - 3Gbps инфраструктура для informational highway. –В Европе создаются IP сети ENET, EBONE – подключение EARN, HEP, SPAN, BITNet –C 1995 во всем мире идет развитие и модернизация сетей на Mbps и Gbps

80 проф.Смелянский Р.Л.80 Сеть NSF

81 проф.Смелянский Р.Л.81 Internet На сегодня более 400 млн.абонентских машин в 170 странах Проблемы –ограниченность адресного пространства –переполнение таблиц маршрутизации и ограниченность пропускной способности каналов опорной сети –ограниченные возможности по интеграции услуг и потоков данных (голос, аудио, видео, данные) –эффективные механизмы обеспечивающие гарантированное качество услуг –защита информации

82 проф.Смелянский Р.Л.82 G r i d

83 проф.Смелянский Р.Л.83

84 проф.Смелянский Р.Л.84

85 проф.Смелянский Р.Л.85 SMDS - Мегабитная система передачи данных с коммутацией разработана фирмой Bellcore для соединения нескольких LAN подразделений, территориально разобщенных. SMDS (Switched Multimegabit Data Service) сеть рассчитаны на взрывную нагрузку. Такое решение дешевле. Надо платить за n арендуемых линий, а не за n(n-1)/2 как в случае полного соединения обычными линиями. Скорость передачи 45 Mbps. Это решение лучше, чем решение через MAN, которое осуществимо лишь в условиях города. SMDS обеспечивает передачу пакетов, содержимое пакета не важно. Это может быть IP пакет, IBM маркерный пакет и т.п.

86 проф.Смелянский Р.Л.86 Соединеие LAN через SMDS

87 проф.Смелянский Р.Л.87 Формат пакета SMDS

88 проф.Смелянский Р.Л.88 Сети Х.25 Стандарт Х.25 –разработан МКТТ в 70-х годах и определяет интерфейс между сетью с коммутацией пакетов и пользователями, а так же взаимодействие пользователей через сеть передачи данных. –охватывает физический, канальный и сетевой уровни. –определяет способ передачи цифровых данных по телефонным каналам.

89 проф.Смелянский Р.Л.89 Сети Х.25 Уровень канала данных отвечает за исправление ошибок на линии. Сетевой уровень отвечает за адресацию, управление потоком, подтверждение доставки, прерывания и т.п. Пакеты в Х.25 имеют длину до 128 байт. Обычная скорость 64 Kbps. Стандарт ориентирован на соединение и поддерживает режим коммутируемых виртуальных каналов и режим постоянного виртуального канала. PAD (Packet Assembler Disassembler) для оконечных устройств, не рассчитанных на Х.25 (Х.3, Х.28 и Х.29).

90 проф.Смелянский Р.Л.90 Frame Relay Ретрансляция кадров (frame relay, FR) - это метод доставки сообщений в сетях передачи данных (СПД) с коммутацией пакетов (в отличие от СПД с коммутацией каналов и сообщений). К числу достоинств метода прежде всего необходимо отнести малое время задержки, простой формат кадров, содержащих минимум управляющей информации, и независимость от протоколов верхних уровней ЭМВОС. Эту службу можно рассматривать как аренду виртуальной линии, по которой можно передавать пакеты длиной до 1600 байт. Можно заказать постоянную либо коммутируемую виртуальную линию от одного ко многим. Виртуальная линия будет обладать заказанной пропускной способностью с временным превышением в пике нагрузки Сервис минимальный В отличии от Х.25 FR не поддерживает уведомлений о доставке и обычного управления потоком.

91 проф.Смелянский Р.Л.91 Frame Relay Frame Relay Forum (FRF) - международный консорциум, включающий в себя свыше 300 поставщиков оборудования и услуг, среди которых 3Com, Northern Telecom, Digital, Cisco, Netrix, Ascom Timeplex, Newbridge Networks, Zilog и др.; American National Standards Institute (ANSI, Американский национальный институт по стандартизации); Международный союз электросвязи (ITU-T). FR допускаются различные физические интерфейсы, среди которых V.35, G.703, X.21 и др.

92 проф.Смелянский Р.Л.92 Высокоскоростной ISDN и ATM Высокоскоростной ISDN (Broadband ISDN) - это сервис поддерживает передачу видео, аудио и цифровых данных высокого качества, обеспечивает высокоскоростную связь между локальными сетями. Основной технологией, которая делает возможным реализацию B-ISDN сервиса является АТМ (Asynchronous Transfer Mode) - асинхронный способ передачи данных.

93 проф.Смелянский Р.Л.93 Формат ячейки АТМ

94 проф.Смелянский Р.Л.94 Высокоскоростной ISDN и ATM Центральная идея АТМ - передавать данные малыми порциями, фиксированной длины, называемых ячейками ( 53 байта - 48 на данные и 5 на заголовок). ячейки удобно использовать для управления и передачи разнородных данных - звук, видио, цифра; при больших скоростях проще управлять переключением небольших ячеек, чем использовать старую технику мультиплексирования. АТМ это технология ориентированная на соединение (доставка данных не гарантируется, но порядок - да). АТМ сеть содержит каналы и коммутаторы. В настоящее время достигнута скорость 155 Mbps, 622Mbps и 1.2Gbps. Когда АТМ появился, то основной областью применения этого сервиса считалось видео по заказу. В настоящее время появились приложения, которые также требуют высокой пропускной способности.

95 проф.Смелянский Р.Л.95 Модель АТМ

96 проф.Смелянский Р.Л.96 Уровни и подуровни АТМ с функциями

97 проф.Смелянский Р.Л.97 Высокоскоростной ISDN и ATM АТМ это и технология, т.е. не видимая для пользователя, и сервис, т.е. видим для пользователя. Переход от 100 летней технологии коммутации каналов, на коммутацию пакетов - это гигантский шаг.

98 проф.Смелянский Р.Л.98 Возможности разных СПД

99 проф.Смелянский Р.Л.99 Требования, предъявляемые к современным вычислительным сетям Главным требованием является - обеспечить пользователям доступ к вычислительным сервисам сети. Все остальные требования – производительность, надежность, безопасность, расширяемость и масштабируемость, управляемость, совместимость – характеризуют качество реализации главного требования.

100 проф.Смелянский Р.Л.100 Производительность –Производительность сети характеризует скорость работы сети: количество услуг в единицу времени. –Под услугой могут понимать пропускную способность: число пакетов пройденное через СПД, ТС или сеть за секунду, минуту, час, день (говорят о средней, мгновенной, пиковой, минимальной пропускной способности сети). выполнение определенной операции – тогда это время реакции. Чаще всего пользователь обращает внимание именно на этот индекс производительности

101 проф.Смелянский Р.Л.101 Производительность производительность характеризует как скорость работы клиента, так и скорость работы сервера и ТС. Индекс, характеризующий только работу ТС, называется время передачи – время от поступления запроса на вход ТС до появления его на выходе.

102 проф.Смелянский Р.Л.102 Надежность Эта характеристика сети определяет всегда ли сеть способна выполнять операции и, если операция запущена, то всегда ли она корректно завершится. Есть несколько подходов измерения этой характеристики – через измерение надежности устройств (время наработки на отказ, вероятность отказа, интенсивность отказов) коэффициент готовности – доля времени, в течении которого система может быть использована вероятность доставки пакета через ТС вероятность искажения пакета в ТС отказоустойчивость

103 проф.Смелянский Р.Л.103 Безопасность Характеризует степень защищенности сети от несанкционированного использования ее ресурсов: ТС СПД Вычислительные ресурсы Информация (доступ, изменение)

104 проф.Смелянский Р.Л.104 Расширяемость и масштабируемость Расширяемость характеризует насколько сложно изменить конфигурацию сети: СПД, добавить новый узел и т.п. Масштабируемость характеризует способность сети плавно увеличивать вычислительную мощность без деградации производительности сети в целом.

105 проф.Смелянский Р.Л.105 Прозрачность Сеть – это компьютер –сама распределяет ресурсы и управляет ими –среда для разработки и выполнения программ –поставщик сервиса –для пользователя она прозрачна ( он ее не видит) –концепция метакомпьтера (проект Grid).

106 проф.Смелянский Р.Л.106 Передача разнородных потоков данных (видео, звук, цифра) Слияние средств вычислений и средств передачи разнородных данных. Здесь основную сложность представляет синхронность передачи.

107 проф.Смелянский Р.Л.107 Управление Возможность управлять и контролировать работу каждого отдельного устройства в сети из единого центра.

108 проф.Смелянский Р.Л.108 Совместимость Характеризует способность подключать разное оборудование и программное обеспечение.

109 проф.Смелянский Р.Л.109 Кто, как и для чего вводит стандарты Функции стандарта –унификация (Вавилонская башня) –координация –защита пользователей –защита инвестиций Стандарты –международные,государственные,отраслевые –de jure de facto

110 проф.Смелянский Р.Л.110 Кто, как и для чего вводит стандарты Международная организация по стандартизации (ISO) –1946 год, 89 стран, включая Россию –200 технических комитетов, рабочие группы, более добровольцев –этапы стандарта - CD, DIS, IS Международный Союз Электросвязи (орган ООН) –сектор радио коммуникаций (ITU-R) –сектор телекоммуникационной стандартизации (ITU-T) – сектор разработок

111 проф.Смелянский Р.Л.111 Кто, как и для чего вводит стандарты Европейская ассоциация производителей компьютеров (ECMA) Американский национальный институт стандартов (ANSI) –стандартизация языков –развитие SNA совместно с IBM Министерство обороны США Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) ГосСтандарт Техническая комиссия

112 проф.Смелянский Р.Л.112 Кто есть кто в мире стандартов для Internet Internet cообщество (ISOC) - развитие инфраструктуры, общие вопросы развития и роста Internet. Совет по архитектуре Internet (IAB) - технический контроль и координация работ по разработке новых стандартов и их реализации. –IETF - решение краткосрочных проблем, спецификация предложений для стандартизации –IRTF - долгосрочные проблемы, требующие отдельных исследований IETF формирует draft стандарта, которому присваивают RFC –standard proposal (6 месяцев) –standard draft (4 месяца) –оффициальный стандарт Internet