Вопросы по курсу "Основы телекоммуникационных технологий"



страница1/28
Дата19.02.2018
Размер3.11 Mb.
ТипПротокол
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   28

ВОПРОСЫ

по курсу "Основы телекоммуникационных технологий"



Раздел 1

  1. Сетевые топологии: понятие, сравнительные характеристики.

  2. Понятие о кластеризации: основные определения и термины. Классификация. Сферы применения.

  3. Модель OSI.

  4. Архитектура систем хранения данных SAN

  5. Основные устройства физического уровня модели OSI и их характеристики

  6. Ethernet. Особенности физической реализации.

  7. Протокол FCIP iFCIP.

  8. Технологии канального уровня и модель сетевой организации. Понятия инкапсуляции, конвергенции и туннелирования.

  9. Клиент серверное взаимодействие. Виды соединий. Понятие широковещательной сети.

  10. Проектирование сетей: домены коллизий.

  11. Проектирование сетей: Понятие СКС, основные конструктивы, методы монтажа, ограничения.

  12. Проектирование сетей: трассировка кабельных трасс.

  13. Проектирование сетей: Концепция сетевой безопасности: аутентификация, целостность сообщений, конфиденциальность с помощью симметричного шифрования, ассиметричный общедоступный ключ шифрования, комбинированное шифрование.

  14. Протокол РРР: характеристики, сжатие в РРР, аутентификация, автоматичсекое отслеживание качества связи.

  15. Конфигурация сетей с помощью BOOTP и DHCP.

  16. Протоколы Ethernet. Общие понятие, определения и термины, особенности.

  17. Сетевые службы и сервисы. Понятие и основные характеристики.

  18. Протокол NETBIOS

  19. Протоколы транспортного уровня (TCP, UDP).

  20. Понятие “socket”. Службы, вызовы, принципы работы.

  21. Представление FCP по уровням модели OSI (физический уровень, кодирование передаваемой информации, контроль канала передачи, сервис передачи данных, FC-4).

  22. Понятие о GRID технологиях.

  23. Сетевые антивирусные средства. Классификация, приницпы работы.


Раздел 2

  1. Протокол ICMP. Модель, основные команды, безопасность, производительность.

  2. Сетевые архитектуры: понятие, сравнительные характеристики.

  3. Протокол POP. Модель, основные команды, безопасность, производительность.

  4. Конвергенция сетей.

  5. Виды и характеристики физических каналов передачи данных

  6. Сети Frame Relay.

  7. Маршрутизация: маршрутизация первого уровня.

  8. Сети ATM.

  9. Маршрутизация: маршрутизация первого уровня.

  10. Протокол SMTP. Модель, основные команды, безопасность, производительность.

  11. Протокол маршрутизации EGP

  12. Протокол маршрутизации RIP.

  13. Сети Х.25.

  14. Понятие MAC адреса, его структура.

  15. Протокол маршрутизации BGP

  16. IP адресация: IPv4, IPv6. Варианты назначения IP адресов.

  17. Протокол маршрутизации OSPF

  18. Маршрутизация: маршрутизация второго уровня.

  19. Понятие маски подсети, ее назначение. Безклассовая модель представления сетевых адресов.

  20. Маршрутизация: маршрутизация третьего уровня.

  21. Разрешение сетевых имен с помощью DNS. Протокол ARP.

  22. Понятие фреймов Ethernet (IEEE 802.3 Packet Framing), изменения в Ethernet II.

  23. Протоколы маршрутизации: RIP, OSPF, BGP, EGP. Сравнительные характеристики.

  24. Протокол SLIP.

  25. Понятие пакета, его структура. Технологии передачи пакетов в Ethernet.

  26. Маршрутизация: основные понятия, уровни маршрутизации.

  27. Протокол FTP. Модель, основные команды, безопасность, производительность.

  28. NFS, RPC и XDR.


Раздел 3

  1. Сетевые системы хранения данных: Протокол Serial ATA.

  2. Сетевые системы хранения данных: Протокол Parallel ATA.

  3. Сетевые системы хранения данных: Протокол iSCSI.

  4. Сетевые системы хранения данных: Протокол Parallel SCSI.

  5. Архитектура систем хранения данных NAS

  6. Сетевые системы хранения данных: Дисковые массивы: JBOD, RAID.

  7. Архитектура систем хранения данных DAS

  8. Сетевые системы хранения данных: Оптические и магнито-оптические устройства хранения данных.

  9. Архитектуры систем хранения данных: Сравнительные характеристики DAS, NAS, SAN, рекомендации по применению.

  10. Сетевые системы хранения данных: Дисковые массивы с RAID: уровни RAID, принципы организации по уровням.

  11. Сети хранения данных – основные понятия, определения и термины. Дисковые устройства хранения данных.

  12. Сети хранения данных – основные понятия, определения и термины. Ленточные устройства хранения данных.

  13. Протокол FCP (Fibre Channel Protocol)

Пример задачи:



  1. Разработать bat (batch) файл. Содержащий команды управления, которые позволяют вывести на экран имя и адрес локального сервера разрешения сетевых имен (привести листинг с типовыми ответами сервера).

  2. Разработать bat (batch) файл, содержащий команды управления, которые позволяют получить параметры конфигурации хоста, включая IP-адрес, маску подсети и шлюз по умолчанию, отобразить полную информацию о настройке параметров, освободить IP-адрес для указанного адаптера, обновить IP-адрес для указанного адаптера, очистить кэш разрешений (DNS), обновить все DHCP-аренды и перерегистрировать DNS-имена, отобразить содержимое кэша разрешений (DNS), отобразить все допустимые для этого адаптера коды (IDs) DHCP-классов, изменить код (ID) DHCP-класса (привести листинг с типовыми ответами сервера).

ОТВЕТЫ


по курсу "Основы телекоммуникационных технологий"

Раздел 1

  1. Сетевые топологии: понятие, сравнительные характеристики.

Данной статьей мы открываем раздел «В помощь системному администратору». В статье рассмотрены наиболее общие вопросы сетевых технологий. Для специалистов по сетям статья не представляет какого-либо интереса, непосвященным же позволит познакомиться с основными терминами и понятиями.

Сетью (network) называется группа соединенных компьютеров (и других устройств).

Объединение компьютеров в сети позволяет решать следующие задачи:



  • совместное использование информации (например, файлов);

  • совместное использование аппаратных средств (например, принтера, модема и др.);

  • совместное использование программных ресурсов (например, программы типа клиент-сервер);

  • обеспечение единой политики безопасности для узлов сети (например, настройка безопасности рабочих станций на сервере при подключении локальной сети к Интернет);

  • разграничение полномочий узлов сети (например, для распределения полномочий между различными подразделениями предприятия);

  • обеспечение защиты информации совместного использования (например, резервное копирование на стороне сервера);

  • обеспечение обмена данными между узлами сети (например, при использовании электронной почты).

Классификация сетей

Существует множество классификаций сетей, проводимых по различным критериям. Рассмотрим некоторые из них.



По распределению полномочий компьютеров сети можно разделить на одноранговые, серверные и гибридные.

В одноранговых сетях все компьютеры имеют одинаковые «права и обязанности». Каждый компьютер предоставляет свои ресурсы другим членам сети и одновременно может пользоваться их ресурсами.

В серверных сетях один или несколько компьютеров (серверы) предоставляют свои ресурсы всем другим компьютерам сети (клиентам). При этом сервер не использует ресурсы клиентов.

В гибридных сетях совмещены признаки одноранговых и серверных сетей.


Например, один узел, будучи сервером для части компьютеров, может являться клиентом другого сервера.

По числу подключенных к сети узлов, а также их географическому расположению сети делятся на локальные, региональные и глобальные. Большинство сетей являются гибридными.

Локальные сети (LAN - Local Area Networks, ЛВС - Локальные Вычислительные Сети) представляют собой несколько компьютеров, имеющих общую среду передачи данных, и физически расположенных близко друг от друга (например, в одном здании или комнате).
Физическая близость компьютеров :) в локальных сетях позволяет использовать в LAN технологии, поддерживающие передачу данных на чрезвычайно высоких скоростях.

Региональные сети (MAN - Metropolitan Area Network) - представляют собой несколько сот, тысяч или более компьютеров, расположенных на относительно удаленном расстоянии друг от друга (например, в пределах одного города или области) и имеющих при этом общую среду передачи данных.
Региональные сети работают на скоростях от средних до высоких.

Глобальные сети (WAN - Wide Area Network)- это совокупность региональных сетей, связанных коммуникационными каналами.
В качестве коммуникационных каналов чаще всего используются телефонные линии, а также более дорогие варианты: оптоволононные кабели, спутниковые каналы и др.
Глобальные сети работают на самых низких скоростях передачи данных.
Примером глобальной сети служит сеть Интернет.
 
 

Сетевые топологии

Набор правил для физического соединения узлов сети и организации взаемодействия сетевых устройств называется сетевой топологией.

Конфигурация физических связей определяется электрическими соединениями узлов сети между собой и может отличаться от конфигурации логических связей. Логические связи представляют сбой маршруты передачи данных между узлами сети и образуются путем соответствующей настройки коммуникационного оборудования.

Топологии сетей можно разделить на две основные группы: полносвязные и неполносвязные (рис. 1).




Рис. 1. Топологии сетей.

В сети с полносвязной топологией каждый компьютер сети напрямую связан с каждым компьютером этой сети (рис. 2).
Примером такой сети является сеть ячеистой (сотовой) топологии.
 

В некоторых литературных источниках сеть с неполной сотовой структурой (с отсутствием одной или нескольких связей) называют ячеистой. В данном случае в такие подробности мы вдаваться не будем.



Рис. 2. Сеть сотовой топологии.



Преимущества сотовых сетей:

  • Высокая надежность, обусловленная избыточностью физических связей.

  • простота диагностики.

Недостатки сотовых сетей:

  • Необходимость наличия у каждого компьютера сети большого числа коммуникационных портов для соединения со всеми другими компьютерами.

  • Необходимость выделения отдельной электрической линии связи для каждой пары компьютеров.

  • Вышеперечисленное обуславливает высокую стоимость сотовой сети.

  • Сложность инсталляции и реконфигурации добавления или удаления новых узлов).

Большинство сетевых топологий имеет неполносвязную структуру. К основным видам неполносвязных топологий можно отнести: шину, звезду, кольцо и смешанная топология.
 

Сети шинной топологии

В сетях с шинной топологией каждый компьютер сети подключен к одному общему кабелю (рис. 3).



Рис. 3. Сеть шинной топологии.

В шинной топологии отсутствуют активные схемы передачи сигнала от одного компьютера к другому. Когда одна из машин посылает сигнал, он свободно путешествует по всей длине кабеля. Достигнув конца кабеля, сигнал отражается и идет в обратном направлении (зацикливание). Для предотвращения зацикливания сигнала в сетях с шинной топологией обязательно использование оконечной нагрузки (терминатора) на обоих концах кабеля.
Сигнал, посланный одной машиной, получают все компьютеры, подключенные к шине. Принимает же его только машина, адрес которой совпал с адресом получателя, закодированном в сообщении.
В каждый момент времени только один из компьютеров может передавать сигнал, остальные должны ждать своей очереди. Соответственно, пропускная способность сетей с шинной топологией невелика и ограничивается не только характеристиками кабеля, но и логической структурой сети.

Достоинства шинной топологии:


  • Низкая стоимость.

  • Простота расширения (простота подключения новых узлов и объединения двух подсетей с помощью повторителя).

Недостатки шинной топологии:

  • Низкая производительность.

  • Низкая надежность (частые дефекты кабелей и разъемов).

  • Сложность диагностики при разрыве кабеля или отказе разъема.

  • Любой дефект кабеля или разъема приводит к неработоспособности всей сети.

Из всего вышесказанного можно заключить, что шинная топология может применяться при небольшом числе узлов в сети и невысокой степени взаимодействия между ними. Вместе с тем, такая сеть отличается низкой стоимостью.
   

Звездообразная топология

В сетях звездообразной топологии (рис. 3) каждый узел подключается отдельным кабелем к общему устройству, называемому концентратором (хабом). Концентратор передает данные от одного компьютера другому или всем остальным компьютерам сети.



Рис. 4. Сеть звездообразной топологии.

Топология звезда позволяет использовать для подключения компьютеров различные типы кабелей. Наличие концентратора чаще всего делает возможным использование нескольких типов кабелей одновременно.

Достоинства звездообразной топологии:


  • Более высокая пропускная способность по сравнению с шинной топологией.

  • Выход из строя одного узла или нескольких узлов не влияет на работоспособность остальной сети.

  • Легкость включения в сеть новых узлов.

  • Возможность использования вместо хаба коммутатора (для фильтрации траффика, а также для мониторинга сети).

  • Возможность использования в одной сети нескольких типов кабелей.

  • Легкость создания подсетей путем приобретения дополнительного концентратора, подсоединения к нему машин и соединения концентраторов между собой.

Недостатки звездообразной топологии:

  • Ограниченная возможность увеличения числа узлов сети (ограничивается количеством портов концентратора).

  • Зависимость работоспособности сети от состояния концентратора.

  • Высокий расход кабеля (отдельный кабель для подключения каждого компьютера).

  • Более высокая стоимость по сравнению с шинной топологей (затраты на хаб и кабель).

Таким образом, сети звездообразной топологии целесообразно прокладывать в зданиях (помещениях), в которых от каждого компьютера можно проложить кабель до концентратора. При планировании такой сети особое внимание следует уделить выбору концентратора.
 
 

Кольцевая топология

В сетях с кольцевой топологией (рис. 5) каждый компьютер подключается к общему сетевому кабельному кольцу, по которому передаются данные (в одном направлении).



Рис. 5. Сеть кольцевой топологии.

Каждый компьютер, получив данные, сверяет адрес получателя с собственным и в случае из совпадения копирует данные в свой внутренний буфер. Сами данные при этом продолжают движение по кольцу и возвращаются к отправителю. Если, получив данные, компьютер обнаружил, что его адрес не совпадает с адресом получателя, он ретранслирует данные следующему компьютеру в кольце.

В качестве среды передачи данных для построения сети кольцевой топологии чаще всего используют экранированную или неэкранированную «витую пару», а также оптоволоконный кабель.

Для решения проблемы коллизий (когда два или более компьютеров одновременно пытаются передать данные) в сетях с кольцевой топологией применяется метод маркерного доступа. Специальное короткое сообщение-маркер постоянно циркулирует по кольцу. Прежде чем передать данные, компьютер должен дождаться маркера, прикрепить данные и служебную информацию к нему и передать это сообщение в сеть.
В быстрых сетях по кольцу циркулируют несколько маркеров.

Существуют две наиболее известных технологии сетей, основанные на кольцевой топологии - технология Token Ring и технология FDDI.



Сетевая технология - это согласованный набор стандартных протоколов и реализующих их программно-аппаратных средств, достаточный для построения сети.

В технологии Token Ring реализован метод маркерного доступа, описанный выше.


В технологии FDDI применяется два кольца. При нормальном состоянии сети функционирует только одно из колец, второе позволяет сохранить работоспособность сети в случае отказа узла. Такая сеть обладает высоким быстродействием и чрезвычайной отказоустойчивостью.

Достоинства кольцевой топологии:

  • При передачи данных не возникает потери сигнала (благодаря ретрансляции).

  • Не возникает коллизий (благодаря маркерному доступу).

  • Высокая отказоустойчивость (в технологии FDDI).

Недостатки кольцевой топологии:

  • Отказ одного узла может привести к неработоспособности всей сети (в технологии Token Ring).

  • Добавление/удаление узла вынуждает разрывать сеть.

Таким образом, кольцевая топология целесообразна для построения надежной или/и высокоскоростной сети, существенное наращивание которой не планируется или маловероятно.
   

Смешанная топология

Большинство более или менее крупных сетей имеют смешанную топологию, в которой можно выделить отдельные фрагменты типовых топологий (рис. 6).



Рис. 6а. Сеть смешанной топологии (звезда-звезда).

Появление смешанных топологий обусловлено, как правило, необходимостью наращивать и модернизировать сеть. Часто суммарные затраты на постепенную модернизацию оказываются существенно большими, а результаты меньшими, чем при тратах на глобальную замену морально устаревших сетей.

Рис. 6b. Сеть смешанной топологии (звезда-шина).

Сети смешанной топологии обладают достоинствами и недостатками, характерными для составляющих их топологий.

Более подробно о различных топологиях сетей будет рассказано в следующих статьях.


 
 

Среда передачи данных

Физическая среда, в которой происходит передача информации, называется средой передачи данных.

Можно выделить две основных среды передачи данных (рис. 7):


  • проводную (с участием кабелей),

  • беспроводную (без участия кабелей).


Рис. 7. Среды передачи данных.



К беспроводным средам передачи данных относятся:

  • Инфракрасные лучи (соединение компьютеров с помощью инфракрасных портов).

  • Радиоволны (передача данных между компьютерами с использованием радиоэфира).

Использование беспроводных сред передачи данных в компьютерных сетях ограничивается несколькими причинами, одна из которых - высокая стоимость.
Кроме того, инфракрасная связь действует только в зоне прямой видимости (инфракрасные лучи не могу проникать сквозь стены). На ее основе может быть организована лишь небольшая (часто - временная) сеть внутри одного помещения. Такая сеть, помимо всего прочего, будет работать на довольно низких скоростях.
Использование для компьютерной связи радиоволн ограничивается сильной занятостью эфира телевидением, радиовещанием, правительственной, военной и другими видами связи.

Основными проводными средами передачи данных являются медь и стекловолокно. На их основе изготавливаются различные типы кабелей.

Медную среду передачи данных используют такие типы кабелей как коаксиальный кабель и «витые пары» различных категорий.

Коаксиальный кабель в настоящее время для построения новых сетей используются редко. Он обладает низкой пропускной способностью (не более 10 Мбит/с), подвержен действию электромагнитных помех, а сигнал, передаваемый с его помощью, довольно быстро затухает. Все это ограничивает максимально возможную длину сегмента сети до 500 м (при использовании толстого коаксиального кабеля и до 185 м при использовании тонкого коаксиального кабеля), а также максимально возможное число узлов в сети, построенной на основе коаксиального кабеля (до 30 узлов для тонкой Ethernet с использованием коаксиального кабеля RG-8 и RG-11 и до 100 узлов для толстой Ethernet с использованием коаксиального кабеля RG-58). Кроме того, данные, передаваемые посредством коаксиального кабеля, легко перехватить. Однако низкая стоимость коаксиального кабеля и простота монтирования оборудования обуславливают «живучесть» сетей, построенных на его основе.

Кабель «витая пара» получил свое название из-за использования в качестве среды передачи данных одной, двух или четырех пар скрученных медных проводников. Скрученность позволяет гасить помехи, создаваемые каждым из проводников.

Существует две основных разновидности «витой пары» - неэкранированная (UTP) и экранированная (STP). Неэкранированная «витая пара», в свою очередь, подразделяется на несколько категорий. Отличие между UTP и STP в том, что кабель экранированной «витой пары» покрыт защитным экраном - алюминиевой или полиэстеровой оболочкой.



Сети на основе неэкранированной «витой пары» имеют пропускную способность от 1 Мбит/с до 1 Гбит/с (при длине сегмента до 25 м) в зависимости от категории используемого кабеля, максимальную длинную сегмента сети 100 м (сигнал, передаваемый по неэкранированной «витой паре», довольно быстро затухает), рекомендуемое число узлов в сети - 75 (максимально по спецификации - 1024, в реальности - сильно зависит от траффика). Сам кабель сильно подвержен электромагнитным помехам, данные, передаваемые с его помощью, несложно перехватить. Однако UTP имеет невысокую стоимость и легок в прокладке.
Вышесказанное обуславливает большую популярность сетей на основе неэкранированной «витой пары».

Сети на основе экранированной «витой пары» имеют более высокую пропускную способность (теоретически: до 500 Мбит/с на расстояние 100 м), максимальную длинную сегмента сети 100 м (сигнал, передаваемый по STP и UTP затухает одинаково быстро), максимальное число узлов по спецификации - 270 (сильно зависит от траффика), а за счет наличия экрана такие сети в значительно меньшей степени подвержены электромагнитным помехам. Данные, передаваемые посредством экранированной «витой пары» перехватить сложнее. В тоже время экранированная «витая пара» имеет большую стоимость и более трудную прокладку, чем неэкранированная.
 
 
На основе стекловолокна изготавливаются многомодовые и одномодовые волоконно-оптические кабели, различающиеся по траектории прохождения световых путей.

В одномодовом кабеле все лучи проходят практически один и тот же путь и одновременно достигают приемника.


В многомодовом кабеле траектории лучей имеют существенный разброс, что приводит к искажению информации при передаче на большие расстояния.

Соответственно, сети на одномодовых кабелях имеют большую пропускную способность и максимальную длинную сегмента. В то же время они отличаются более высокой стоимостью о сравнению с многомодовыми.

В настоящее время использование оптоволокна становится все более популярным в том числе вследствие снижения его стоимости. Сети, построенные на основе оптоволокна, имеют чрезвычайно высокую пропускную способность (от 100 Мбит/с до 2 Гбит/с и более), не подвержены действию электромагнитных помех, а сигнал, передаваемый по оптоволокну, имеет низкое затухание, что позволяет прокладывать его на значительные расстояния, измеряемые километрами. Оптоволокно не дает утечки сигнала, что делает его надежным в плане перехвата информации. Вместе с тем, как сам кабель, так и оборудование к нему и работы по его прокладке отличаются существенно большей стоимостью по сравнению с медными средами передачи данных. Кабель также подвержен влиянию различных климатических условий


  1. Понятие о кластеризации: основные определения и термины. Классификация. Сферы применения.

Кластеризация – это распределение аппаратуры и программного обеспечения по узлам, которые работают вместе как единая система с тем, чтобы гарантировать продолжение функционирования пользовательских приложений во время чрезмерных нагрузок, либо в случае выхода из строя одного из узлов кластера.

Кластеризация становится все более популярной, благодаря недавним улучшениям программного обеспечения управления внешней памятью и приложений, что облегчает этот процесс и делает его более приемлемым в ценовом отношении. А это особенно важно сейчас, когда руководители организаций скупы в отношении расходов на ИТ. Конечно, наличие мощных и очень надежных серверов очень привлекательно, но они весьма дороги. Поэтому многие компании, включая Oracle, используют недорогие массово выпускаемые серверы. Но такой подход ведет к тому, что в сравнении с мощным сервером нагрузка на каждый “малый” сервер меньше и вероятность его сбоя выше.

Ключевым становится следующий вопрос: "Как обеспечить необходимую мощность и надежность уровня предприятия нашим приложениям при условии применения менее надежных серверов?" Ответ: построение эффективной кластеризации.

Однако сразу же возникает множество проблем, как, например, соответствие потребностям приложений, состав необходимой аппаратуры, структура программного обеспечения. Возможность кластеризации может быть учтена уже при проектировании программного обеспечения приложений. Мы рассмотрим различные способы создания кластеров и покажем, что построение эффективных кластеров не сводится к применению одного единственного подхода, необходимо рассмотрение ряда возможностей, из которых для реализации отбираются наиболее походящие для ваших приложений.





Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   28


База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница