Вычислительные системы, сети и телекоммуникации

43. Определение, назначение, функции операционной системы. Инсталляция и конфигурирование операционной системы. Ответ:

ОС-совокупность жестко связанных м\у собой программ, библиотек и модулей ориентированной на регулирование работы компьютера, его аппаратных частей, сетевой и иной периферии, прикладных программ и организующие интерфейс пользователя.

Функции ОС-: -работа прикладных программ, -реализация выхода в сеть -работа драйверов периферийного оборудования. ОС бывают:

-с монолитным ядром, когда все программы взаимосвязаны м\у собой и с ядром так называемыми зависимостями (UNIX-системы. Linux- системы).

-модульное (рыхлое)ядро не предполагает взаимосвязи и соп-х пр-м м\у собой (Windows)/

Инсталляция и конфигурирование ОС вкл-т в себя 3 базовых процесса: -форматирование -установка пакетов

- конфигурирование аппаратных частей компьютера.

Ручное конфигурирование-дополнительная доустановка драйверов, реализация выхода в сеть, оптимизация безопасности

компа.

ответ:

44. Операционные оболочки. Сетевые операционные системы. Роль компьютерных сетей в современном мире. Ответ:

Предназначены для оптимизации работы пользователя с ОС-й.

MC-DOC

MC-UN1X

Рабочий стол-Windows (ТС) KDE=

G NOME= *nix

Сетевые ОС - представляют собой серверные реализации операционных систем, предназначены для организации локальных сетей, БД-х, FTP-серверов, HTTP-серверов, баз файлов.

Сетевые системы работают с помощью сетевых драйверов : SQL, MySQL,Oracle, ODBE, Posgredge. СОВОКУПНОСТЬ КОМПОВ В СЕТИ ПРЕДСТ-Т СОБОЙ БД СО СВОИМИ связями.

Ms Server 2003.

45. Системы пакетной обработки данных, глобальные сети, локальные сети.

Ответ:

Сущ-т 2 метода обработки данных п\д передачей их по сети А) потоковый Б) пакетный

При потоковом методе обработки данные передаются в виде непрерывного потока каждому потоку присваивается метка, которая следует с потоком данных по всем комп.сетям, в метке указаны начало и конец потока, такой метод обработки данных удобен для передачи мультимедийного трафика.

Однако комп.трафик обладает большой неравномерностью. Когда польз-ль ищет необходимый ресурс в инете, его трафик минимален, п\е нахождения ресурса пользователь загружает его на свой компьютер, трафик становится максимальным.

Поэтому для снижения нагрузки на комп.сеть инфо делится на пакеты, каждый пакет имеет адрес назначения, адрес отправки, порядковый номер и контрольную сумму байта.

Лок.сети м\т иметь сложную стр-ру. Н-р. ЛС машиностроительного пр\приятия м\т объед-ть комп-е сети сложного оборудования и автомат-х линий.комп.сети упр-я цехами, комп.сети отд-в заводоупр-я, комп.сеть упр-я ис пр\пр-я.

Для обесп-я управляемости такой сложной ИС целесообразно в rx-dt сетевого оборудования применять упр-е коммутаторы. Они позволяют интегрировать в ЛКС пр\пр-я комп.сети нового обор-я. нов.автомат.линий, тем самым обеспечивая высокую конкурентосп- ть пр\пр-я за счет ускоренного развития новых БП-в. Кроме того, ПО корпорации IBM предлагает сервер с ориентир-й архитектурой ИС-ы пр\я, которые легко учит-т новые БП-ы.

Для упр-я комп.сетью пр\пр-я корпорация IBM разработала комплекс программ Tivoli. Если корпорация имеет представительство во многих странах и если Интернет как ср-во передачи данных не удовлетворяет корпорацию с т.зр. безопасности, то целесообразно создание собственной комп.сети.

Глоб.комп.сеть функционирует на основе протоколов обесп-х особый уровень защиты. Имеет широкую сеть беспроводных комп.сетей, что существенно повышает ее гибкость любой сотрудник корпорации, где бы он не находился м\т войти в комп.сеть корпорации и полноценно работать в ней,м\т участвовать в решении проблем корпорации

ля увеличения мощности вычислительных процессов:

A) создают комп.сети из крупных быстродействующих ПК. В этом случае каждый ПК имеет свою ИС и решает одновременно часть задачи под управлением спец-й программы.

Б) могут создаваться мультипроцессорные компы. В этом случае комп состоит из мног их параллельно работающих процессов, которыми упр-т ОС компа. Н-р «Эльбрус».

B) создание кластеров-объединение компов совместно решающих одну задачуи имеющие один сетевой адрес. Спец. Программа распределяет нагрузку между комп. Кластером и упр-т проц.решения вычисления задачи. В настоящее время ведутся интенсивные научные исследования по созданию квантовых компов использующих квант. Перех. Эл-в в наружном объекте атомов или молекул.

46. Распределенные вычислительные системы: компьютерные сети, мультипроцессорные компьютеры, кластеры (многомашинные комплексы).

47. Типы линий связи, кабельные системы, сетевые адаптеры и концентраторы.

Ответ:

Типы линий связи: -проводные

-беспроводные(НА ОСНОВЕ ЭЛ.КАБЕЛЕЙ , ОПТОВОЛОКОННЫЕ)

Наиб.распр-е имеет Эл.кабель витая пара, каждый проводник имеет медную жилу , проводки скручиваются попарно. В каждой паре различают проводник со сплошной окраской какого-либо цвета и проводник белого цвета. В настоящее время различают 5,6,7 категории. 5 категория обеспечивает ск-ть передачи данных 100 Кб\сек,6-до 1 Кб\сек. 7- до 1- б\сек.

Для передачи на большом расстоянии с высокой скоростью определяются оптоволоконные кабели. Каждый проводник такого кабеля представляет собой тонкую трубку из стекла на внутр.поверхность которой нанесен светоотражающий слой.

Рисунок

Оптоволоконные кабели имеют мин-й диаметр кварцевой трубки отражающий слой на верх.трубки и световой сигнал. Для передачи сигнала без использования проводов применяют электромагнитное излучение:

A) радиоизлучение(2,4... ,60)ГГц Б)инфракрасное излучение

B) излучение в световом диапазоне.

Беспроводная передача данных обладает большой гибкостью и мобильностью не требует больших капитальных затрат Для передачи сигналов от копа в комп.сеть исп-ся сетевые адаптеры. Они же исп-ся для приема сигнала из сети к компу. Каждый сетевой адаптер имеет уникальный номер, выданный ему производителем (МАС-адрес)

Для повторения данных, переданных по сети и для передачи их другим сетевым адаптерам используются концентраторы Они передают сигнал одновременно всем устройствам подключенным к его портам, то устр-во .которое узнало свой адрес в адресе назначения передаваемых пакетов, принимает эти кадры и копирует в свой внутренний буфер.(пакеты переданные по сети-кадры).

48. Сетевые адаптеры, их технические характеристики, программное обеспечение. Технология передачи и приема кадров в сетевых адаптерах, особенности сетевых адаптеров серверов.

Ответ:

Технология: е\и СА получил команду от ОС на передачу данных в сеть, он проверяет свободна ли сеть (по присутствию определенной частоты колебания в сети), копирует передаваемые информационные пакеты в свой внутренний буфер в соответствии с применяемым протоколом канального уровня.на основе пакета формирует кадр, в котором повторяется адрес приема-отправки, н-р кадра и контрольная сумма байтов, добавляют поле определяющее логику передачи данных (логику по протоколу LLC) и передает кадр в сеть и т. Д.

В сетях, где применяется технология начального уровня Token Ring, для передачи следующего кадра СА ждет подтверждения о приеме кадра отправляемого в сеть

При извлечении кадров из сети в комп-р СА определяет адрес назначения кадра, при совпадении с его собственным адресом, копирует в свой внутренний буфер, проверяет контрольную сумму байтов и передает кадр в ОС комп-ра.

СА обладает Интел-й программой, которая проверяет допустимость адресов назначения и отправки кадров с целью повышения безопасности.

Особенности сетевых адаптеров-серверов СА серверов обеспечивают высокую ск-ть приема-передачи данных за счет повышения быстродействия управляющей программы драйвера, за счет большей емкости буферной памяти, за счет лучшего интерфейса приема-передачи данных.

49. Концентраторы, их назначение, технические характеристики, выполняемые функции. Конструктивные исполнения концентраторов. Обеспечение передачи данных от разных кабельных систем с помощью концентраторов. Правило 4-х концентраторов, оптимальная структура локальной сети с использованием концентраторов.

Ответ:

Конструктивно концентраторы м\т выполняться:

* в отд-м корпусе

* в модуле с общим корпусом

* в сетке модулей.

Концентраторы в отд-м корпусе имеют ограниченное количество портов и несколько большую стоимость одного порта, чем остальные конструкции конструкции концентраторов.

Модульные концентраторы позволяют добавлять новые концентраторы(модули). сборка модулей имеет общий корпус. общ9ий блок питания.

Общий блок управления. Гл.преимущество- м\о добавить новые модули не прерывая работы комп.сети.

Для передачи данных из разных кабельных систем концентраторы наряду с картами для эл. Кабеля имеется порт для подсоединения опт.-волоконного кабеля и спец.устр-во преобраз-т световые сигналы в эл-е и наоборот.

Как правило, комп.сети м\у собой соед-ся опт-волоконным кабелем, а концентраторы сети - к концентратору с помощью эл. Кабеля. Правило 4 концентраторов:

При передаче сигнала от одного устр-ва сети к др-му на пути следования не д\б более 4-х концентраторов. В данное время как правило конц-р подсоед-ся к коммутатору сети и обслуж-тт\о 1 сег мент к.сети.

50. Общая характеристика протоколов локальной сети, стандарты IEEE 802.х. Протокол LLC, структура кадров и характеристики процедур.

Ответ:

Протокол LLC обеспечивает логику работы комп.сети при передаче данных. Различают 3 осн-е логики: LLC 1, LLC2, LLC3.

При логике LLC1 уст-ся логическая связь м\у устройствами сети и подтверждается прием каждого передаваемого кадра. Эта логика применяется в отв-х комп.сетях.

LLC2- не уст-ся логическое соединение и дожидается сигнала подтверждения. Эта логика применяется в сетях, где требуется высокая ск-ть передачи данных.

LLC3- не уст-ся соединение при передаче данных, но подтверждается получение кадра. Применяется в комп.сетях промышленных устройств в т.ч. самолетов и ракет, где требования высокой скорости передачи данных сочетаются с требованием высокой надежности.

51. Технологии канального уровня: Ethernet, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet.

Ответ:

Ethernet- комп, посылающий данные в сеть посылает их всем устройствам сети и то устройство, которое узнало в адресе назначения свой адрес, копирует его в свой буфер. е\и 2 устр-ва сети начали одновременно передавать данные в сеть, то каждому устройству назначается случайная по времени задержка по истечении которой устройство вновь получает досту п в сеть.

Token Ring - все устр-ва сети соединены в кольцо, устр-во передающее данные в сеть, передает их соседнему устр-ву по кольцу, это устр- во-следующему и т.д. то устр-во . которое узнало в кадре назначения свой адрес- изымает этот кадр из сети и посылает сигнал подтверждения. Этот сигнал далее следует по кольцу пока не дойдет до устройств, пославшего кадр в сеть. п\е этого, у4стройство посылает

2-й кадр и т. Д.

Частота передачи данных в этих сетях-16 Мбит\сек. Эта технология применяется в отв-х комп-х сетях.

FDDI -для комп.сетей соединенных оптоволоконным кабелем. Технология передачи данных аналогична Ethernet.

Fast Ethernet- применение витой пары 5 категории и обеспечивает ск-ть передачи данных 100Мбит\сек.

Gigabit Ethernet- -применение витой пары 6-й категории. Ск-ть передачи данных 1 Гбит\сек.

52. Технология 10 Gigabit Ethernet, кабельная система, протоколы работы, коммутаторы.

Ответ:

Технология имеет более совершенные математические алгоритмы обработки сигналов, которые позволяют повысить передачу данных до 10 Гбит\сек, предусматривает применение витой пары 7 категории и требует применения высокоскоростных коммутаторов в комп.сетях.

Коммутатор-устр-во для адресной передачи данных в оба направления одновременно(двуплексный режим). Имеет общую память и буферную память для каждого порта.

Кадр пришедший на любой порт коммутатора передается тому порту, который подсоединен к устр-ву указанному в адресе назначениями к тому порту, который обеспечивает кратчайший путь к устр-ву, адрес которого указан в адресе назначения кадра.

В коммутаторе имеется ПО, которое выбирает оптимальную скорость передачи данных так, чтобы ск-ть передачи была максимальна, но не вызывала переполнения буферной памяти любого из портов комутатора.

Гл.преимущество п\д концентратором, что адресная передача данных существенно снижает Рафик комп.сети. с помощью коммутаторов комп.сеть легко делится на сегменты.

53. Защита от несанкционированного доступа к сети с помощью концентратора сети. Управление концентраторами сети по протоколу SNMP. Преимущества локальной сети, логически разделенной на сегменты.

Ответ:

С помощью концентратора, имеющего блок управления м\о назначить разрешенные и запрещенные адреса отправления и назначения для кадров передаваемых по сети.

Отдельно для каждого порта это сделать нельзя, т.к. концентратор передает сигнал всем портам одновременно. Концентратор имеющий блок управления м\т управляться по протоколу SNMP с целью выбора оптимальной ск-ти передачи данных, чтобы избежать переполнения и потери данных в сети

54. Коммутатор: устройство, технология работы, программное обеспечение, преимущества перед концентратором.

Ответ:

Коммутатор-устр-во для адресной передачи данных в оба направления одновременно(двуплексный режим). Имеет общую память и буферную память для каждого порта.

Кадр пришедший на любой порт коммутатора передается тому порту, который подсоединен к устр-ву указанному в адресе назначениями к тому порту, который обеспечивает кратчайший путь к устр-ву, адрес которого указан в адресе назначения кадра.

В коммутаторе имеется ПО, которое выбирает оптимальную скорость передачи данных так, чтобы ск-ть передачи была максимальна, но не вызывала переполнения буферной памяти любого из портов коммутатора.

Гл.преимущество п\д концентратором, что адресная передача данных существенно снижает Рафик комп.сети. с помощью коммутаторов комп. сеть легко делится на сегменты.

Сетевой коммутатор или свитч, свич (от англ. switch — переключатель) — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного сегмента. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передает данные только непосредственно получателю. Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.

Свич работает на канальном уровне модели OS1, и потому в общем случае может только объединять узлы одной сети по их МАС-адресам. Для соединения нескольких сетей на основе сетевого уровня служат маршрутизаторы. Принцип работы коммутатора

Коммутатор хранит в памяти специальную таблицу (МАС-таблицу). в которой указывается соответствие МАС-адреса узла порту коммутатора. При включении свитча 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 свитч анализирует пакеты данных, определяя МАС-адрес компьютера- отправителя, и заносит его в таблицу. Впоследствии, если на один из портов коммутатора поступит пакет, предназначенный для этого компьютера, этот пакет будет отправлен только на соответствующий порт. Если МАС-адрес компьютера-получателя еще не известен, то пакет будет продублирован на все интерфейсы. Со временем коммутатор строит полную таблицу для всех своих портов, и в результате трафик локализуется.

Возможности и разновидности коммутаторов

Свичи подразделяются на управляемые и неуправляемые (наиболее простые). Более сложные свичи позволяют управлять коммутацией на канальном (втором) и сетевом (третьем) уровне модели OSI. Обычно их именуют соответственно, например Layer 2 Switch или просто, сокращенно L2. Управление свичем может осуществляться посредством протокола Web-интерфейса, SNMP, RMON и т.п. Многие управляемые свичи позволяют выполнять дополнительные функции: VLAN, QoS. агрегирование, зеркалирование. Сложные коммутаторы можно объединять в одно логическое устройство - стек, с целью увеличения числа портов (например, можно объединить 4 коммутатора с 24 портами и получить логический коммутатор с 96 портами).

55. Технология движения пакетов BDPU (Bridge Protocol Data Unit), повышение отказоустойчивости сети.

Ответ:

Пакеты BDPU постоянно ищут короткий маршрут до адресата, определяя расстояние до адресата, определяя расстояние до адресата путем измерения количества сетевых устройств на пути следовабния пакета до адресата.

е\и в каких-либо частях сети произошел обрыв, то пакеты BDPU способны найти действующие коммутаторы и концентраторы, обойти места обрыва в сети и доставить кадры по адресу

56. Виртуальные локальные сети VLAN: определение, структура, применение в экономических информационных системах.

Ответ:

Внутри какой-нибудь составной сети логически орг-ся лок-я сеть, комп-ры которой общаются м\у собой по протоколу канального уровня, что повышает ск-ть работы сети, увеличивает полезный трафик, позволяет объединить комп-ры сети и периферийные устр-ва для решения общих задач.

57. Объединение локальной сети в региональную сеть посредством технологии MPLS (технологии передачи меток).

Ответ:

Поскольку лок-е сети, которые объед-ся в регион-ю сеть имеют разные протоколы канального уровня, разные ск-ти передачи данных, разную загруженность, то их объединение представляет собой сложную задачу. Эти сложности можно избежать, применив технологию MPLS.

По этой технологии, данные передаваемые из одной сети ч/з промежуточные сети в др.сеть объед-ся в поток, которому на время сеанса передачи присваивается метка и прогр.обесп-е позв-т работу этого потока ч\з сети с разными протоколами канального уровня. Эта технология позволяет объединить самые разные комп-е сети без дополнительных затрат и перенастройки.

58. Мировые информационные сети: структура, правила поиска информации, протоколы межсетевого и транспортного уровней TCP/IP.

Ответ:

Протокол IPv4 позв-т настроить критерии оптимальности следования эл-х пакетов: а) по макс-й ск-ти следования пакета и мин-му времени доставки. Б) по максимальной средней ск-ти движения пакетов. В) по кратчайшему пути следования пакетов.

Протокол TCP делит делит файл предназначенный для передачи в сеть на информационные пакеты, снабжая каждый пакет адресом назначения, адресом отправки, порядковым №-м, контр-й суммой байтов

Протокол IP принимает эти пакеты и доставляет в комп-р назначение в соотв-и с заданным ему критерием оптимальности Протокол TCP собирает прибывшие пакеты в единый файл посылая подтверждение о получении каждого пакета. Е\и какой-либо пакет затерялся, то посылает запрос на его передачу. Н-р, отпраитель прекращает передачу пакетов и посылает утерянный пакет и так до тех пор пока все пакеты не будут приняты.

59.Маршрутизаторы: функции, технические характеристики, протоколы работы.

Ответ:

Осн.задача марш-ра обесп-ть следование инф-х пакетов в соотв-и с критерием их доставки. Каждый порт маршр-ра имеет свой IP адрес и подсоединен к какой-либо комп-й сети.

Комп-р составляет таблицу маршрутизации в которой указан № порта IP адреса подсоединенной к нему сети и IP др-х маршрутизаторов присоединенных к этой сети.

Все маршр-ры постоянно обмениваются др.с др-м таблицами маршрутизации, что позволяет им прокладывать маршруты следования пакетов в сотв-и с заданными критериями оптимальности.

Маршр-ры имеют встроенные файрволы. имеются беспроводные маршрутизаторы, которые работают с инетом ч\з ADSL беспроводной модем

60.Структура, характеристики, маршрутизация систем телекоммуникаций. Цифровые сети связи. Электронная почта.

Ответ:

Технология АТМ( Asynchronous Transfer Mode). технология передачи компьютерного и широковещательного мультимедийного трафика ч\з разнородную сеть. Обеспечивается ск-ть передачи до 155 Мбит\сек.

Технология ATM предусматривает общие транспортные протоколы для глобальных и локальных комп.сетей, сохраняя при этом существующие в сетях протоколы канального уровня.

Техн. ATM совмещает в себе подходы 2-х технологий: коммутации пакетов и коммутации каналов.

Под технологией коммутации пакета исп-ся четкая адресация данных, а от технологии коммуникации каналов исп-ся техника создания Вирт-х каналов на время передачи данных. В итоге техн. ATM обслуживает все виды сетевого трафика STEP протоколов сетевого трафика Рис

AAL1-Aal5- набор протоколов преобразующих данные протоколов верхних уровней в формат ATM/ Применяются активные управляемые компы к которым сетевые устройства присоединяются напрямую. Компы автоматически опр-т до какой ск-ти н\но снизить передачу данных е\ли возникла перегрузка сети. Магистральные маршрутизаторы Интернета поддерживают работу в сети ATM.