Arvutivõrgud konspekt (0)

Tallinna Tehnikaülikool - Keeled - Vene keel

1 Hindamata

Üldine kommunikatsiooni mudel (Simplified communications model)
Главные элементы модели:
Источник -Объект, который генерирует данные -Человек, который говорит в телефон, или компьютер, посылая данные модему.
Передатчик - Устройство для преобразования/кодирования сигнала, произведенного источником -преобразованный сигнал посылается по системе передачи -Модем преобразовывает цифровые данные в аналоговый сигнал, который может быть обработан телефонной сетью Система передачи -Среда позволяющая транспорт сигнала от одного пункта до другого.
Получатель -Устройство, расшифровывающее полученный сигнал для того, чтобы обращаться устройством предназначения -Модемом преобразовывает полученные аналоговые данные назад в цифровой для использования компьютером
Назначение -Объект, который использует полученную информацию

Kommunikatsioonisüsteemi ülesanded (Communications tasks).
Transmission system utilization – Транспортная система
Interfacing – Взаимодействие
Signal generation – Генерация сигнала
Synchronization – Синхронизация
Exchange management – Управление обменом
Error detection and correction – Обнаружение ошибок и коррекция (исправление)
Flow control – Управление потоком
Addressing – Адресация
Routing – Маршрутизация
Recovery – Восстановление
Message formatting – Форматирование сообщения
Security – Безопасность
Network management – Управление сетью

Mitmekiheline arhitektuur postisüsteemi näite basil
Отправитель: Письмо положили в конверт, запечатали, опустили в почтовый ящик.
Почта доставляется из почтового ящика в почтовое отделение. Письмо доставлено получателю почтовым отделением.
Получатель: Письмо достается из ящика, вытаскивается из конверта, читается.
Письмо доставлено перевозчиком в почтовое отделение. Письмо доставляется с почты в почтовый ящик.
Многослойная архитектура на примере почты заключается в том, что получатель \ отправитель видят только на уровне почтовый ящик. Почтовые конторы видят этот процесс, от почтового ящика с последующей сортировкой и отправкой до другого почтового отделения (где опять сортировка и т.д.) и уже доставка к получателю в почтовый ящик.

Kihid, teenused, protokollid ja andmete liikumine läbi kihtide.
Источник должен либо активировать прямой путь передачи данных, либо сообщить сети идентификатор пункта назначения. Источник, перед отправкой должен убедиться, что получатель готов к приему данных. Приложение по отправки файлов, в системе отправителя, должно убедиться, что программа на машине получателя готова принять и сохранить файл для этого пользователя. Если формат файла, для двух машин является не совместимым, одна из сторон должна конвертировать файл.
Протоколы:
Синтаксис – Заботиться о формате блоков данных.
Семантика – Включает в себя, управляющую информацию для координации и обработки данных.
Тайминг (timing) – Включает в себя, соответствие скорости и последовательности.

OSI mudel.
Application- Обеспечивает доступ для пользователя к среде OSI (синхронизация и кодирование информации)
Presentation – Обеспечивает независимость процессов программы (прочность передачи)
Session – Структурный контроль, для общения между программами.
Transport – Обеспечивает надежную, прозрачную, передачу данных между программами.
Network – Обеспечивает верхние слои независимостью от передачи данных и переключение технологий используемых для подключения систем. Отвечает за: Создание, поддерживание и прекращение соединения.
Data link – Обеспечивает надежную передачу информации через физическую связь (link). Посылает блоки с необходимой синхронизацией, контроль ошибок и управление потоком.
Physical – Занимается передачей потока не структурированных битов через физическую среду. Речь идет о механических, электрических, функциональных и процедурных характеристик для доступа к физической среде.

TCP/IP mudel.
Application layer – Ответственен за предоставление услуг пользователям (Mail services , File transfer and access , remote log-in, access to the WWW)
Transport layer – Ответственен за доставку сообщения от одного процесса к другому (адресация портов, разделение и слияние, контроль соединения, потока и ошибок)
Internet layer –
Network access layer – Ответственен за доставку пакетов ( от отправителя до конечного получателя). Пример (маршрутизация).
Data link – Ответственен за передачу кадров (frames) от одного узла к другому (физическая адресация, контроль потока, ошибок, доступа).
Physical layer – Ответственен за передачу отдельных битов от одного узла к другому (синхронизация битов, скорость передачи данных)

Ühendusele-orienteeritud ja ühenduseta andmeedastus. ( Connection -oriented service and connectionless service).
В протоколах, ориентированных на соединение, станция А прежде чем осуществить обмен с В должна послать запрос на соединение (Connection REQUEST), в свободном домене канала управления станции В. Если станция В воспринимает запрос, обмен осуществляется через канал данных станции А. Отличительной особенностью службы с установлением логического соединения является то, что клиент и сервер перед передачей данных (например, сообщений
электронной почты) сначала обмениваются специальными управляющими пакетами.
Эта процедура, иногда называемая рукопожатием, позволяет сторонам подготовиться
к процессу основного обмена. Говорят, что по окончании процедуры
рукопожатия соединение между оконечными системами является установленным. Основные цели: передача данных между конечными системами. 1. Handshaking (установить связь и приготовиться к передаче данных). 2.TCP, сервис, ориентированный на интернет соединение. TCP надежен для передачи, контроль потока, контроль перегруженности. Приложения: HTTP, FTP, SMTP .
Передача данных без соединения, не требует соединения между отправителем и получателем, передача между конечными системами. Как вы, вероятно, уже догадались, служба без установления логического соединения
не использует процедуру рукопожатия: вместо нее происходит простая передача
пакетов. Это, с одной стороны, позволяет значительно сэкономить время при
пересылке данных. С другой стороны, выигрыш во времени происходит за счет
снижения надежности передачи: передающая сторона не имеет информации о том,
была ли передача пакета успешной. Отправитель просто начинает отправлять пакеты получателю. Этот метод полезен для быстрых передач. Каждая система (получатель, отправитель) должны знать информацию друг о друге. UDP - Не надежная передача данных, отсутствует контроль потока(трафика), нет проверки на скопление. Приложения: Streaming media, DNS, Internet telephony.

Kanalikommutatsioon ja pakettkommutatsioon, paketti pikkus
Коммутация каналов: При коммутации каналов происходит резервирование
на время сеанса связи необходимых ресурсов (буферов, диапазонов частот)
на всем сетевом пути. Разделяется на два вида FDM или TDM. TDM – Временное мультиплексирование, означает, что вся пропускная способность выходного канала предоставляется в течении фиксированных интервалов времени каждому входному каналу. Недостаток состоит в том, что даже если входной канал не используется для передачи, другие каналы не могут передавать данные в это время. FDM – Метод мультиплексирования, согласно которому отведенная полоса частот делится на несколько диапазонов, предоставляемых входным сигналом. Преимущество: Входные сигналы накладываются на разные частоты и поэтому в частотной области практически не пересекаются.
Коммутация пакетов. При коммутации пакетов ресурсы запрашиваются при необходимости и выделяются по требованию. Эта техника была специально разработана для эффективной передачи компьютерного трафика. Пакеты пользователей А и Б разделяют ресурсы сети. Каждый пакет использует полную ширину канала. Ресурсы используются по надобности. Общая сумма спроса на сеть может превышать имеющуюся. При перегруженности: пакеты ждут очереди, ожидая ссылки для использования. Пакеты проходят по одному прыжку за 1 раз. Последовательность пакетов А и Б не имеют ограниченной модели, ширина канала распределяется по требованию. При пакетной коммутации большее кол-во пользователей могут использовать сеть. К примеру; У нас есть 1 Mb/s сеть: 100kb/s когда активен, активен 10% от времени. При пакетной коммутации: до 35 пользователей (вероятность, что будет >10 активных в одно и тоже время, меньше чем 0.0004). При канальной: 10 пользователей. Канальная коммутация: Гарантирует ширину канала необходимую для audio /video приложений. Пакетная коммутация больше подходит для неравномерных данных, использование ресурсов. При высокой перегруженности задержка пакетов и потеря, при этом сама коммутация проще. Пакетная: Разобьем сообщение на 5000 пакетов, каждый пакет по 1500 битов, 1 мсек чтобы передать 1 пакет на один передатчик (звено, link). Каждое звено?(link) работает параллельно. Задержка, варьируется от 15 сек до 5.002 сек. Длинна пакета:

Multipleksimine sageduse, aja ja koodi järgi
Мультиплексирование – Процесс объединения отдельных потоков или каналов в один логический поток данных таким образом, что они позднее могут быть восстановлены в прежнем виде без ошибок. Поддерживает несколько соединений на одной машине. Отображение нескольких соединений на одном уровне от одного соединения к другому. Собирание определенного количества соединений в один оптический кабель. По способу уплотнения технологии мультиплексирования можно разделить на две основные категории: FDM и TDM. При FDM ( Frequency division Multiplexing) частотный спектр делится на логические каналы, причем каждый пользователь получает этот канал в свое распоряжение на время разговора. При TDM (Time Division Multiplexing) пользователям периодически выделяется вся полоса, но только на краткий период времени (см. вопрос 8).

Ajalised viited võrkudes
RTT – это время путешествия пакета от клиента к серверу и назад, подтверждение получения.
Всего при передаче 2 времени + время передачи самого файла:

Инициализация TCP соединения

Запрос HTTP и первые несколько байт ответа возврата HTTP.
Компоненты: processing overhead, transition time – зависит от пропускной способности и длины сообщения, propagation delay – время, за которое один бит, проходит от начала соединения до конца, queuing delay – время ожидания для общего соединения.
11. Arvutivõrgude ja Interneti ajalugu
1961-1972: Развитие коммутации пакетов.
1961 Первая научная работа по теории коммутации пакетов (Леонард Клейнрок). С помощью теории очередей эта работа наглядно продемонстрировала эффективность принципа коммутации пакетов в условиях неравномерной нагрузки.
1964 Коммутация пакетов в защищенных военных сетях. (Пол Бэрен)
1967 разработана схема компьютерной сети ARPAnet компанией ARPA , основанной на коммутации пакетов. Является прообразом сети Интернет.
1969 первый узел ARPAnet, связывающий между собой несколько научных организаций США.
1970 коротковолновая сеть ALOHAnet
на Гавайских островах.
1972 первая публичная демонстрация ARPAnet на Международной конференции по компьютерным коммуникациям. В сети ARPAnet насчитывалось уже 15 узлов.
Первый протокол обмена информацией между оконечными системами – NCP(Network-Control Protocol – протокол управления сетью)
Первая программа для работы с e-mail
1972-1980: Возникновение новых компьютерных сетей.
1974 создание сети, соединяющей несколько сетей (сеть сетей) – Уинтон Серф и Роберт Канн.
1976 Ethernet (пакетная технология компьютерных сетей). Разработана корпорацией Xerox PARC
Конец 1970х
патентованные архитектуры:DECnet( Digital Equipment Corporation network), SNA(Systems Network Architecture ), XNA
Передача пакетов фиксированной длины (начальное развитие ATM)
1979 В сети ARPAnet насчитывалось уже 200 узлов.
1980-1990: Новые протоколы, распространение компьютерных сетей.
Новые сети: CSNET, BITNET, NSFNET, Minitel
100 тысяч хостов подключено к конфедерации сетей.
1982 создание SMTP протокола для работы с e-mail
1983 замена стандартного протокола NCP стеком протоколов TCP/IP (с этого времени стек TCP/IP используется всеми хостами Интернета)
Разработана система доменных имен DNS ( Domain Name System)(name-to-IP-address translation)
1985 создание FTP протокола
1988 Механизм управления нагрузкой в работе протокола TCP
1990-е,2000-е: Распространение Интернета, Web
Начало 1990х конец существования ARPAnet
Появление всемирной паутины Web (Тим Бернерс-Ли)
Развитие идеи гипертекста(Тим Бернерс-Ли), предложенные Бушем(1945) и Нельсоном(1960-е)
Первоначальные версии HTML, HTTP, web-сервера и браузера (Тим Бернерс-Ли).
1991 ограничение на коммерческое использование NSFNET
1994 разработан браузер Mosaic, позже переименованный Netscape . (Марк Андресен)
1995 конец существования NSFNET
Конец 1990х – 2000-е Внедрение новых web-серверов
Небывалый прогресс в области Интернет-технологий: приложения электронной почты, для обемена мгновенными сообщениями, одноранговые (Р2Р) сети (доступ пользователя к ресурсам, обмен файлами)
Обеспечение сетевой безопасности
каналы связи, работающие на Gbps
около 50 млн. хостов, подключенных к Интернет, 100 млн. пользователей.
2007-… Около 500 млн. хостов
Голосовые и видео сообщения
Р2Р приложения: BitTorrent(обмен файлами), Skype(VoiceIP), PPLive(видео)
Другие приложения: игры – онлайн, YouTube
Развитие беспроводных и переносных устройств
12. Mida erinevad rakendused nõuavad võrkudelt.
Для успешного обмена сообщениями между процессами, выполняющимися на двух различных хостах, необходимо, чтобы они могли идентифицировать друг друга. Идентификация требует следующей информации о процессе: идентификатор процесса внутри хоста; имя или адрес хоста, которому принадлежит процесс. В Интернет-приложениях хосты идентифицируются с помощью IP-адресов(представляет собой 32-разрядное двоичное число). Идентификатор включает в себя IP-адрес и номер порта, уникальный для каждого процесса.
Службы, необходимые приложению.
Сокет – программный интерфейс для обеспечения обмена данными между процессами, в частности, между прикладным процессом и протоколом транспортного уровня. На передающей стороне сообщения через сокет оказываются на транспортном уровне, где получают возможность перемещаться внутри сети. Сетевые службы обеспечивают доставку сообщения на транпортный уровень адресата, где оно через сокет попадает в нужнее приложение и обрабатывается им.
Выделяются три основных требования, предъявляемых приложениями к транспортному уровню: надежная передача данных, скорость передачи и время передачи.
Надежная передача данных
Некоторые приложения(эл. почта, передача файлов, просмотр web-документов, финансовых операций) требуют надежной 100% передачи данных, т.е. исключения вероятности потерь данных при передачи. Другие приложения – толерантные к потерям данных(мультимедиа, аудио и видео реального времени).Небольшие потери данных оборачиваются помехами, не приводящими к сбоям или серьезным потерям качества.
Скорость передачи данных
Приложения, эффективность которых зависит от скорости передачи данных, называют чувствительными к скорости передачи данных (многие мультимедиа-приложения). Другие приложения(приложения эл.почты, web-приложения) способны адаптироваться к используемому каналу связи и относятся к классу эластичных приложений.
Время передачи данных
Интерактивные приложения реального времени(Интернет-телефония, виртуальные миры, телеконференции,многопользовательские компьютерные игры) накладывают жесткие временные ограничения на время доставки данных в целях эффективности и во избежание, например в Интернет- телефонии, длительных пауз при разговоре.
Службы протоколов транспортного уровня
TCP(Transmission Control Protocol – протокол управления передачей)
UDP( User Datagram Protocol – протокол пользовательских дейтаграмм)
Эти протоколы предлагают разные модели обслуживания.
Протокол TCP

установление логического соединения между клиентом и сервером до начала передачи «полезных» данных. TCP-соединение является дуплексным, т.е. обе стороны могут осуществлять передачу одновременно. TCP-соединение называется логическим, т.к. представляет собой совокупность информационных единиц переменных).
Надежная передача данных: клиент – сервер получают гарантию, что все переданные данные будут доставлены без ошибок, потерь и в правильном порядке.
Выходной поток байтов передающей стороны в точности соответствует входному потоку байтов принимающей.
Включает механизм контроля перегрузки(если сеть перегружена, происходит автоматическое снижение скорости обмена данными)

Недостатки TCP: не обеспечивает гарантированную надежность, скорость и время передачи данных; принудительно снижает скорость обмена в случае перегрузки сети.
Протокол UDP
Предоставляет более простую модель обслуживания, т.к. не устанавливается логическое соединение между сокетами. Однако, UDP обеспечивает ненадежную передачу данных(отсутствие приложения, дающего гарантии, что пакет будет принят адресатом); не гарантирует, что порядок передачи данных при получении совпадает с порядком при отправлении данных. Обмен данными в приложении происходит с необходимой скоростью,т.к. нет контроля перегрузок.
13. HTTP
HTTP(HyperText Transfer Protocol — «протокол передачи гипертекста») - протокол прикладного уровня передачи данных.
Терминология: web-страница состоит из объектов. Объект-это обычный файл в формате HTML, т.е. единица, обладающая собственным универсальным указателем ресурса (URL). Браузером называется агент пользователя web, он отображает web-страницы, а также выполняет служебные функции.
Реализуется с помощью двух программ: клиента и сервера, которые находясь на разных системах, обмениваются HTTP-сообщениями. Когда пользователь запрашивает web-страницу, браузер посылает серверу HTTP-запрос объектов, составляющих web-страницу. Сервер получает запрос и высылает ответные сообщения, содержащие требуемые объекты. Порядок обмена и содержания сообщений описаны в протоколе.
HTTP используют в качестве протокола транспортного уровня TCP. HTTP клиент сначала устанавливает TCP-соединение с сервером, а после соединения клиент и сервер начинают взаимодействовать и протоколом, происходит обмен HTTP-сообщениями и затем TCP cсоединение закрывается. Сервер не содержит информации о предыдущем клиенте (HTTP stateless).
Протокол HTTP поддерживает постоянные и непостоянные соединения. При непостоянном соединении протокол TCP получает лишь один объект, а при постоянном соединении все объекты. Непостоянное соединение:
1. HTTP клиент инициирует TCP-соединение с сервером через порт 80.
1а. HTTP сервер ждёт TCP-соединение, принимает его и оповещает клиента.
2. HTTP клиент посылает запрос-сообщение(сод. URL) на сокет URL-соединения, которое показывает какое объект хочет клиент.
3. HTTP сервер принимает сообщение, оформляет ответное сообщение, содержащее запрашиваемый объект и посылает сообщение в его сокет.
4. HTTP сервер закрывает TCP-cсоединение.
5. HTTP клиент принимает ответное сообщение содержащее HTML файл, извлекает файл, обрабатывает его и выделает ссылки на 10 объектов( JPEG -файлов)
6. Шаги 1-5 повторяются для каждого из 10 объектов.
Оценка времени ответа на запрос HTML-файла.
RTT-временной оборот, время за которое пакет малой длины передастся от клиента к серверу и обратно. Полное время на передачу=2*RTT+передача+время(см.рис.)
Недостатки непост.соед.: для каждого объекта новое соединение, которое требует от TCP-протокола выделения буфера, временные затраты.
Постоянное соединение:

Сервер оставляет соединение открытым после передачи сообщений
Сообщение посылаются через открытое соединение
Клиент посылает запрос, как только завершится текущий приём
Малое время на передачу

В HTTP существуют два типа сообщений: запросы и ответы.
Запрос. ASCII-кодировка, состоит из 5 строк
Поле метода: GET, POST, HEAD
Сообщение ответ: состоит из трёх частей(строка состояния, 6 строк заголовка, тело сообщения)
Взаимодействие пользователя с сервером: авторизация-требуется ввести имя пользователя и пароль для доступа, клиент должен авторизироваться каждый раз. Клиент формирует запрос, сервер возвращает ответ с пустым телом и кодом состояния 401autorization req. После получения объекта клиент продолжает посылать имя и пароль, пока не закончит работу.
Cookie : 4 компонента:

заголовочная Cookie-строка в ответном сообщении сервера

заголовочная Cookie-строка в запросе клиента

Cookie-файл, нах. на стороне клиента и обрабатываемого браузером

удалённая база данных, расположенная на web-сайте
web-кэширование-сохранение уже загруженных объектов, сокращает время загрузки страницы, может осуществляться клиентом и промежуточным кэщ-сервером, содержимое кэщ-объекта постоянно устаревает, можно обновлять(GET-метод с условием)
Прокси. Во время использования прокси-сервера протягиваются все страницы через proxy сервер, если страниц нет, то сервер сам находит её новое место, чтобы в дальнейшем пользователи смогли попасть на нужную страницу.
Proxy u cache экономят время и нагрузку на линии.
14. FTP (file transfer protocol)
Используется для передачи файлов, находящихся на двух хостах-локальном и удалённом, модель клиент-сервер, ftp: RFC 959, порт 21. инфо пользователя и каталога сохраняются, не надо каждый раз водить пользователя и пароль в начале каждой передачи, пользователям посылается код ответа и его значение.
Локальная файловая система Удалённая файловая система
15. Mail, SMTP, MIME , POP3
Mail- средство связи, высокая скорость доставки, простота пользования, низкая стоимость. Структура системы почты(агенты пользователя, почтовые серверы, протокол SMTP). Агенты пользователя позволяют читать,отвечать,пересылать,создавать и сохранять письма
SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)-клиент устанавливает ТСР-соединение с 25 сервером, клиент определяет адреса почтовых ящиков получателя и отправителя сообщения, передача сообщения, после передачи клиент закрывает соединение с сервером.
MIME(Multipart Interner Mail Extensions)-многоцелевая почта Интернета. Заголовки: Content-type, Content-Transfer-Encoding. Разрешает посылает данные отличной от ASCII кодировки. Указывается от кого, кому, время, тема, и что именно.
POP3 используется для прочтения писем, один из самых простых протоколов, начинает действовать после того, как агент пользователя устанавливает TCP-соединение с портом 110 почтового сервера, обязательно выполнение трёх операций: авторизация, транзакция и обновление. Почтовый сервер сохраняет определённую информацию о состоянии, не надо сохранять инфо о сеансе.
16. DNS
Существуют два принципиально разных способа идентификации хостов: с помощью имен и с помощью IP-адресов. Имя хоста удобно для людей в силу своей мнемоничности, а IP-адрес, являющийся компактной числовой величиной фиксированного размера, проще обрабатывать маршрутизаторами. Для того чтобы установить связь между этими двумя идентификаторами, используется система доменных имен (Domain Name System, DNS). DNS представляет собой,
с одной стороны, базу данных, распределенную между иерархически структурированными серверами имен, и, с другой стороны, протокол прикладного уровня, организующий взаимодействие между хостами и серверами имен для выполнения операций преобразования. Зачастую серверы имен являются UNIX -машинами, использующими программное обеспечение BIND ( Berkeley Internet Name Domain — домен имен Интернета Беркли). Протоколу DNS назначен порт с номером 53,
и работает DNS поверх протокола UDP транспортного уровня.
Обычно DNS используетсядругими протоколами прикладного уровня: HTTP, SMTP и FTP для получения IP-адресов вместо вводимых пользователями имен хостов. При работе протокола DNS пользовательский хост играет роль клиента. Браузер выделяет из URL-адреса страницы имя хоста и передает его клиентской стороне DNS-приложения, которая формирует и отправляет запрос DNS-серверу. DNS-сервер обрабатывает запрос и отсылает клиенту ответ, содержащий IP-адрес хоста.
Помимо преобразования имен хостов в IP-адреса, DNS выполняет еще несколько важных функций, перечисленных ниже.
• Поддержка псевдонимов серверов. Обычно введение псевдонимов вызывается недостаточной мнемоничностью канонического имени. Получение канонического имени хоста по заданному псевдониму, как и IP-адреса, выполняется с помощью протокола DNS.
• Поддержка псевдонимов почтовых серверов. Очевидно, что мнемоничность особенно важна для адресов электронных почтовых ящиков.
• Распределение загрузки. В последнее время DNS все больше используется для
распределения загрузки между дублирующими серверами. Популярные сайты,
например cnn.com, зачастую имеют несколько копий (или реплик, или зеркал),
расположенных на различных серверах с различными IP-адресами.
Как устроена служба DNS? Ее можно представить себе в виде единственного центрального
сервера имен, который содержит всю информацию об именах хостов и их IP-адресах. Этот сервер принимает все запросы и отсылает ответы напрямую каждому DNS-клиенту. К сожалению, огромное (и постоянно растущее) число Интернет-хостов не позволяет применить эту простую схему на практике. Централизованной системе присущи некоторые ≪врожденные≫ недостатки.
• Единственная точка возможного отказа. Сервер имен является ≪узким местом≫ с точки зрения надежности — его отказ парализует работу всего Интернета.
• Объем трафика. Сервер имен является ≪узким местом≫ с точки зрения загрузки, поскольку вынужден обрабатывать все запросы, поступающие с сотен миллионов хостов всего мира.
• Удаленность централизованной базы данных.
• Обслуживание.
17. Töökindel andmeedastus
Служба надежной передачи данных обслуживает канал, по которому осуществляется надежная передача сообщений верхних уровней коммуникационной модели. При надежной передаче не происходит искажений битов, то есть изменений их значений с 0 на 1 или наоборот; кроме того, данные доставляются в том порядке, в котором они были отправлены.
Надежная передача данныхпо абсолютно надежному каналу
Нет искажения битов;
Нет потери пакетов;
rdt_send(data)
packet=make_pkt(data)
udt_send(packet)
a
rdt_rcv(packet)
extract(packet.data)
deliver_data(data)
b
Протокол rdt 1.0 — передача по абсолютно надежному каналу связи:
а — передающая сторона; b — принимающая сторона
Передающая сторона посылает данные в низлежащий канал;
Принимающая сторона считывает данные из низлежащего канала;
Надежная передача данных по каналу, допускающему искажение битов
Для разрешения проблем искажения битов используются три дополнительных механизма:
Обнаружение ошибок.
Обратная связь с передающей стороной.
ACKs (Acknowledgements)- получатель говорит отправителю, что пакет успешно принят.
NAKs (Negative acknowledgements) - получатель говорит отправителю, что пакет содержит ошибки
Повторная передача.
ACK/NAK могут содержать ошибки, быть поврежденными. В етом случае принимающая сторона не получает никакой информации о результатах передачи последних пакетов. Что делать?

Отправитель повторно передает файл, который был искажен
Отправитель добавляет порядковый номер к каждому пакету
Получатель избавляется от продублированного пакета

Отправитель:

порядковый номер дается пакету
2-ух порядковых номеров (0,1) достаточно
Проверяет ACK/NAK на искаженность
есть состояние "запомнить", если данняи порядковый номер 0 или 1

Получатель:

должен проверит, не является ли принятый файл дубликатом
полу4ател не знает, без повреждений ли дошел его ACK/NAK

Надежная передача данных по каналу, допускающему искажение битов и потерю пакетов.
Канал передачи может также и терять пакеты (данные или ACK ). Что делать? Отправител ждет пока определенные данные или ACK не будут потеряны, затем посылает повторно. Как ето проиcxодит? Отправител ждет определенное количество времени, пока не получит ACK . Если не пришло, то передает повторно. Если пакет/ACK просто задержался, то повторная передача будет продублирована и получатель должен опреелить порядковыи номер пакета, который получил ACK. Также отправителю нужен таимер обратного отсчета.
18. Go- back -n
Возвращение на N пакетов назад
В протоколах, использующих метод возвращения на N шагов назад (Go-Back-N,
GBN), передающая сторона может посылать последовательности пакетов, не ожидая
квитанций, при этом максимальная длина последовательности ограничена
некоторым числом N. На рис. 3.18 представлена схема определения диапазона
порядковых номеров. Если base — порядковый номер самого ≪старого≫ неподтвержденного
пакета, a nextseqnum — наименьший из ≪свободных≫ порядковых
номеров (то есть номер, который будет присвоен следующему посылаемому пакету),
то полный диапазон порядковых номеров можно разделить на четыре части.
Номера в диапазоне от 0 до base-1 назначены переданным ранее пакетам, для которых
уже получены квитанции. Номера от base до nextseqnum-1 также относятся
к переданным пакетам, однако для этих пакетов квитанции еще не получены. Номера
от nextseqnum до base+N-1 могут быть назначены пакетам, которые необходимо
сформировать и отправить сразу при поступлении новых данных от прикладного
уровня. Номера, превышающие значение base+N, нельзя использовать до тех
пор, пока не будет получена квитанция для текущего пакета, то есть пакета с порядковым
номером base.
Как показано на рисунке, диапазон порядковых номеров для пакетов, которые могут
быть переданы без ожидания квитанций, можно рассматривать в виде ≪окна≫ раз-
мером N, лежащего внутри множества порядковых номеров. В процессе выполнения
протокола это окно ≪движется≫ в сторону увеличения порядковых номеров.
Такое представление определило терминологию, в соответствии с которой значение
N называют размером окна, а протокол GBN — протоколом скользящего окна.
Вероятно, у вас возникает вопрос: для чего нужно ограничивать число пакетов,
передаваемых без ожидания подтверждения, размером окна ЛГ? В следующем разделе
этой главы мы увидим, что одной из причин является необходимость контролировать
передаваемый поток данных.
На практике порядковый номер пакета хранится в одном из полей заголовка, имеющем
фиксированную длину. Если k — число битов этого поля, то диапазоном
порядковых номеров является [0,2k - 1]. Поскольку множество порядковых номеров
конечно, все арифметические операции с ними производятся по модулю 2k (другими
словами, множество порядковых номеров можно представить в виде кольца,
в котором числом, следующим за 2k - 1, является 0). Возвращаясь к протоколу rdt
3.0, отметим, что разрядность его порядковых номеров равна 1, а диапазон — [0,1].
В конце этой главы перечислены несколько проблем, порождаемых ограниченностью
множества порядковых номеров. Как мы увидим позже, в протоколе TCP
порядковые номера имеют разрядность 32 и предназначены для подсчета байтов
(вместо пакетов) в байтовом потоке.
19. Selective-repeat.
Mетод выборочного повторения (Selective Repeat, SR) направлен
на снижение количества повторных передач путем отправки только тех
пакетов, которые были зафиксированы принимающей стороной как потерянные
или искаженные. Это требует введения отдельных квитанций для каждого успешно
принятого пакета. Как и в GBN-протоколе, число пакетов, находящихся в конвейере,
ограничивается размером окна N, однако передающая сторона может получать
квитанции для некоторых пакетов окна.
Pаботa передающей стороны SR-протокола.

Получены данные от верхнего уровня.
Если следующий порядковый номер пренадлежит окну, посылается пакет с данными.
2. Истек интервал ожидания.
Для обнаружения потерь пакетов прибегают к использованию таймера, пакет посылается заново.
3. Получено подтверждение.
Передающая сторона помечает соответствующий
пакет как принятый (при условии, что он принадлежит окну). Если оказывается,
что порядковый номер пакета совпадает со значением send_base, база окна
сдвигается вперед к неподтвержденному пакету с наименьшим порядковым
номером. Если после сдвига окна обнаруживаются пакеты, попавшие внутрь
окна и еще не переданные, осуществляется их передача.
Pаботa принимающей стороны SR-протокола.
1. Успешно принят пакет с номером, лежащим в диапазоне [rcv_base,rcv_base + N - 1].
В этом случае принятый пакет принадлежит окну, и принимающая сторона генерирует
подтверждение для этого пакета. Если прием пакета осуществляется
впервые, он заносится в буфер. В случае совпадения порядкового номера пакета
с базой окна этот пакет вместе со всеми пакетами, хранящимися
в буфере, образует последовательность с наименьшим номером
rcv_base. Данные, извлеченные из последовательности, передаются верхнему
уровню; затем происходит сдвиг окна передающей стороны на длину последовательности.
2. Принят пакет с номером, лежащим в диапазоне [rev_base - N,rcv_base - 1].
Несмотря на то что квитанция для этого пакета уже была послана передающей
стороне ранее, в этом случае предусматривается повторное квитирование пакета.
3. Иначе пакет игнорируется.
20. TCP ühenduse loomine ja sulgemine
- установление и закрытие ТСР соединения
TCP – протокол транспортного уровня , обеспечивающий надежную передачу данных с установлением соединения .Процедура установления соединения выглядит так : 1)Клиентский процесс сообщает транспортному уровню о необходимости установить соединение с серверным процессом 2) Транспортный уровень клиента устанавливает соединение с транспортным уровнем серверного процесса : посылает спец. ТСР сегмент , сервер отвечает ТСР сегментом и клиент снова посылает ТСР сегмент , первые 2 сегмента не содержат прикладные данные , а третий спец. Сегмент может уже содержать их . Это и есть процедура тройного рукопожатия . ТСР обеспечивает дуплексную передачу данных , начать передачу может любая сторона
Подробнее : 1) Клиент посылает SYN сегмент в сторону сервера и добавляет туда порядковый номер (sequence nr) 2) Сервер посылает клиенту SYN сегмент добавляя туда порядковый номер и ответ ACK
о принятии сегмента посланного клиентом. 3) Клиент посылает ответ ACK о принятом сегменте сервера … Создаются буферы и переменные на стороне клиента и сервера.
Закрытие : 1) Клиент посылает FIN сегмент серверу 2) Сервер посылает ответ ACK, закрывает соединение и посылает FIN сегмент 3) Клиент посылает ACK ответ и переходит в timed wait состояние + отвечает ACK на все FIN сегменты 4) Сервер получает ответ и закрывает соединение.
21. TCP töökindel andmeedastus , надежная передача данных - протокол сетевого уровня IP ненадежную службу передачи данных , он не даёт гарантий относительно целостности , доставки и сохранения порядка дейтаграмм. Дейтаграммы же являются средством передачи сегментов траспортного уровня .
К счастью , в TCP протоколе предусмотрена надежная передача данных . Он гарантирует , что данные которые ТСР процесс считывает из своего буфера обладают целостностью ( не содержат пропусков и дублирований, без искажений и тд) Для этого применяются след. механизмы : 1)связывание каждого неподтвержденного сегмента с индивидуальным таймером и положительные квитанции-подтверждения – ТСР протокол постоянно проверяет корректно принятые данные и в случае необходимости передаёт снова
2) Для обнаружения потерь и дублирования сегментов используются порядковые номера
3)Используется механизм конвейеризации - несколько сегментов передаются без ожидания проверки каждого из них . Конвейеризация значительно повышает коэфф. полезности.
22. TCP taimerid
- Чтобы предотвратить зависание протокола в случае потери пакетов, каждое соединение поддерживает набор таймеров, использующихся для восстановления после потерь или сбоев другого узла.

Таймер повторных передач (retransmission; RTO) контролирует время прихода подтверждений (ACK). Таймер запускается в момент посылки сегмента. При получении отклика ACK до истечения времени таймера, он сбраcывается. Если же время таймера истекает до прихода ACK, сегмент посылается адресату повторно, а таймер перезапускается.

Таймер запросов (persist timer), контролирующий размер окна даже в случае, когда приемное окно закрыто. Если пакет будет потерян, возникнет тупик, тогда каждая из сторон ждет сигнала от партнера. Именно в этой ситуации и используется таймер запросов. По истечении времени этого таймера отправитель пошлет сегмент адресату. Отклик на этот сегмент будет содержать новое значение ширины окна. Таймер запускается каждый раз, когда получен сегмент с window =0.

Таймер контроля работоспособности (keepalive), который регистрирует факты выхода из строя или перезагрузки ЭВМ-партнеров. Время по умолчанию равно 2 часам.
При получении любого сегмента от клиента таймер сбрасывается и запускается вновь.

2MSL-таймер (Maximum Segment Lifetime) контролирует время пребывания канала в состоянии TIME_WAIT. Таймер запускается при выполнении процедуры active close в момент посылки последнего ACK.
Важным параметром, определяющим рабочие параметры таймеров, является RTT (время путешествия пакета до адресата и обратно). TCP-агент самостоятельно измеряет RTT. Такие измерения производятся периодически и по их результатам корректируется среднее значение RTT:
RTTm = a×RTTm + (1-a)×RTTi,
где RTTi - результат очередного измерения, RTTm - величина, полученная в результате усреднения предыдущих измерений, а - коэффициент сглаживания, обычно равный 0.9
23. TCP voo juhtimine , управление потоком –если между хостами установлено ТСР соединение ,то у них также имеются приемные буферы , где хранится информация принятая без искажений и в правильном порядке. Приложение связанное с ТСР соединением считывает данные из приемного буфера в произвольные моменты времени и в один момент может возникнуть угроза переполнения буфера. Таким образом , основная задача службы контроля потока – избежать переполнения буфера .
Для ускорения и оптимизации процесса передачи больших объемов данных протокол TCP определяет метод управления потоком, называемый методом скользящего окна, который позволяет отправителю посылать очередной сегмент, не дожидаясь подтверждения о получении в пункте назначения предшествующего сегмента.
Протокол TCP формирует подтверждения не для каждого конкретного успешно полученного пакета, а для всех данных от начала посылки до некоторого порядкового номера ACK SN (Acknowledge Sequence Number) исключительно. В качестве подтверждения успешного приема, например, первых 2000 байт, высылается ACK SN = 2001: это означает, что все данные в байтовом потоке под номерами от ISN+1=1 до данного ACK SN -1 (2000) успешно получены (см. рис. 3.1.2).

Рис. 3.1.2. Метод скользящего окна
Вместе с посылкой отправителю ACK SN получатель объявляет также “размер окна”, например - 6000. Это значит, что отправитель может посылать данные с порядковыми номерами от текущего ACK SN = 2001 до (ACK SN + размер окна -1) = 8000 , не дожидаясь подтверждения со стороны получателя. Допустим, в данный момент отправитель посылает тысячеоктетный сегмент с порядковым номером данных SN=4001. Если не будет получено новое подтверждение (новый ACK SN), отправитель будет посылать данные, пока он остается в пределах объявленного окна, то есть до номера 8001. После этого посылка данных будет прекращена до получения очередного подтверждения и (возможно) нового размера окна. Однако размер окна выбирается таким образом, чтобы подтверждения успевали приходить вовремя и остановки передачи не происходило - для этого и предназначен метод скользящего окна. Размер окна может динамически изменяться получателем.
Для временной остановки посылки данных достаточно объявить нулевое окно. Но даже и в этом случае через определенные промежутки времени будут отправляться сегменты с одним октетом данных. Это делается для того, чтобы отправитель гарантированно узнал о том, что получатель вновь объявил ненулевое окно, поскольку получатель обязан подтвердить получение “пробных” сегментов, а в этих подтверждениях он укажет также и текущий размер своего окна.
Как уже было сказано выше, протокол TCP позволяет вести полнодуплексную передачу. Один и тот же сегмент, высылаемый, например, из В в А, может содержать в заголовке служебную информацию по подтверждению получения данных от А, а в поле данных - полезные данные для А.
24. TCP koormuse juhtimine - управление нагрузкой или контроль перегрузок
ТСР протокол осуществляет контроль за перегрузками , потому как сетевой протокол IP не предоставляет механизмов для информации или контроля перегрузок в сети
Подход применяемый в протоколе ТСР заключается в ограничении скорости передачи источников в зависимости от наблюдаемой нагрузки . Если перегрузки в сети не наблюдаются , источник увеличивает скорость передачи , иначе снижает её.
Механизм ограничения скорости : Каждая сторона ТСР соединения состоит из буферов передачи и приема, а также набора переменных ( LastByteRead , RcvWindow , etc) . Механизм также использует доп. Переменную CongWin – окно перегрузки, она влияет на скорость передачи данных в сеть таким образом : объем неподтвержденных данных которые может передать источник не превышает минимального из значений CongWing , RcWindow , те
LastByteSent – LastByteAcked

.DOC Laadi alla originaalfail 58 lk · .doc · 5 allalaadimist

10 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 10 punkti.

~ 58 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2016-06-15 Kuupäev, millal dokument üles laeti

5 laadimist Kokku alla laetud

0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

arrtych Õppematerjali autor

Arvutivõrgud Arvuti võrgud informaatika Üldine kommunikatsiooni mudel Simplified communications model

Sarnased õppematerjalid

docx

Arvutivõrgud eksamiks

järjekorras. Connectionless ühendust ei looda. ,,Best effort" püüab antud tingimustel anda oma parimat. UDP on lihtsaim ja kiireim. Lühem segmendi päis. (8-baidine) Võrgus ei toimu koormuse reguleerimist! Seega võib võrgu umbe ajada. Kasutatakse DNS-is ja SNMP-s. UDP tegeleb vigade avastamisega (UDP checksum), aga mitte vigade parandusega, seda peaks tegema rakenduskiht. UDP-d kasutatakse lühikeste andmete edastamiseks. 26. Datagrammvõrgud ja virtuaalahelatega võrgud Mõlemad on pakettkommutatsiooni alaliigid. VC puhul kasutatakse kanali identifikaatoreid. Datagrammvõrkudes peab iga pakett päises kandma sihtkoha- aadressi. 27. Marsuutimine + Optimaalse tee valimine. Peab olema korrektne, õiglane, lihtne, stabiilne (üritab jagada ressursse nii, et ei tekiks ummikuid), veakindel, optimaalne ja efektiivne. Jõudluse kriteeriumid: lõikude arv( mitu võrgusõlme on teekonnas, number of hops), hind(maksuvus), viide(ajalisedviited), läbilaskevõime.

Arvutivõrgud

102

pdf

Kommunikatsioonimudel

adresseerima, et see oleks kohale toimetatav sihtpunkti. Näide: saatja->postkontor- >transporivahendid->postkontor(võib mitmeid kordi korduda, kuna kiri võib mitmest postkontorist läbi käia)->saaja; vahepealsetes etappides ei teata kirja sisust midagi ja kirja saab kätte see, kellele see adresseeritud on. 1 5. Andmete liikumine läbi kihtide, protokoll Võrgud on väga keerulised, sest võrgul palju osi: hostid, ruuterid, erinevad meedialülid, rakendused, protokollid, tarkvara, riistvara. Erinevaid võrgukihte vaja, et võrgu struktuuri organiseerida ja tegeleda keeruliste süsteemidega: * üksikasjalik struktuur võimaldab, identifitseerimist, keeruliste süsteemiosade vahelised suhted *mooduliteks eraldamine kergendab hooldamist, süsteemi uuendamist (kihi teenuse muutmine pole nähtav ülejäänud süsteemile). Interneti protokolli puhul:

Tehnoloogia

doc

Arvutivõrgud. Väga põhjalik eksamimaterjal

protokoll); Esimene e-maili programm; ARPAnetis on 15 võrgusõlme 1974 Vint Cerf ja Robert E. Kahn töötavad välja arhitektuuri võrkude ühendamiseks (teisisõnu interneti arhitektuur) 1976 Etherneti loomine Xerox PARCis (uurimis- ja arendusfirma IT valdkonnas) 70-ndate lõpp luuakse arhitektuurid nagu DECnet, SNA, XNA 1979 ARPAnetis on 200 võrgusõlme 1982 SMTP 1983 TCP/IP 1983 DNS 1985 FTP 1988 Voo kontroll TCPs 1980-1990 100 000 hosti, luuakse võrgud nagu Csnet, BITnet, NSFnet, Minitel 90-ndate algus HTML, HTTP, URL, brauseritest Mosaic ja Netscape. 90-ndate lõpp P2P, uued ja võimsad rakendused internetimaailmas, interneti turvalisus seatakse esimeseks, 50 miljonit hosti 2007 500 miljonit hosti, videokõned jms, P2P rakendused: BitTorrent (File sharing), Skype (VoIP), rakendused nagu YouTube jms, traadita ühenduse kiire areng 12. Mida erinevad rakendused nõuavad võrkudelt Laias laastus nõuavad rakendused võrkudelt kolme:

Arvutivõrgud

doc

Arvutivõrgud eksamiks

teisendab andmed transpordiks sobivale kujule; Edastajatranspordib signaali yhest kohast teise. Vastuvõtja- võtab signaali vastu ja objekti ja saadab vastuse TCP kanalisse>server sulgeb ühenduse>kasutaja saab vastuse>järgmise klikiga hakkab kõik otsast peale. 26. Datagrammvõrgud ja virtuaalahelatega võrgud teisendab arusaadavale kujule (analoog digital muundur). Adressaat - kasutab saadud andmeid. HTTP-l on kahte tüüpi sõnumeid: soov (request) ja vastus (response). Soov koosneb käsust (GET, POST, HEAD), HTTP 1.1 korral on Datagramm - võrkudes toimub marsruutimine sihtpunkti aadressi järgi. Iga paketi puhul otsustatakse eraldi, milline marsruut oleks kõige 4

Arvutivõrgud

docx

Eksami küsimuste põhjalikud vastused

1. ÜLDINE KOMMUNIKATSIOONI MUDEL Kommunikatsioonisüsteemi eesmärgiks on infovahetus kahe olemi vahel. Allikas saatja edastaja vastuvõtja sihtpunkt. Allikaks on olema, mis genereerib info, et see kuskile edastada. Saatja on seade, mis kodeerib allika poolt genereeritud signaali. Edastaja on meedia, mis võimaldab signaali transporti ühest punktist teise. Vastuvõtja on seade, mis dekodeerib saadud signaali sihtpunkti jaoks arusaadavaks. Sihtpunkt on olem, mis lõplikult kasutab infot. /////////// EHK Source (see, kes saadab) > transmitter (saatev seade) > transmissioon system (ülekande süsteem) > receiver (vastuvõttev seade) > destination (see, kes vastu võtab). // Nt: tööjaam, arvuti > modem > telefoni tavavõrk > modem > vastuvõtja, server. 2. KOMMUNIKATSIOONISÜSTEEMI ÜLESANDED ·· Ülekandesüsteemi mõistlik kasutamine/koormamine; ·· liidestus (kokku ühendamine. Ntx: võrk+võrk, arvuti+võrk); ·· Signaalide genereerimine(edastamine) (signaalide ühe

Arvutivõrgud

docx

Kommunikatsiooni eksami küsimuste põhjalikud vastused

1. ÜLDINE KOMMUNIKATSIOONI MUDEL Kommunikatsioonisüsteemi eesmärgiks on infovahetus kahe olemi vahel. Allikas – saatja – edastaja – vastuvõtja – sihtpunkt. Allikaks on olema, mis genereerib info, et see kuskile edastada. Saatja on seade, mis kodeerib allika poolt genereeritud signaali. Edastaja on meedia, mis võimaldab signaali transporti ühest punktist teise. Vastuvõtja on seade, mis dekodeerib saadud signaali sihtpunkti jaoks arusaadavaks. Sihtpunkt on olem, mis lõplikult kasutab infot. /////////// EHK Source (see, kes saadab) > transmitter (saatev seade) > transmissioon system (ülekande süsteem) > receiver (vastuvõttev seade) > destination (see, kes vastu võtab). // Nt: tööjaam, arvuti > modem > telefoni tavavõrk > modem > vastuvõtja, server. 2. KOMMUNIKATSIOONISÜSTEEMI ÜLESANDED •• Ülekandesüsteemi mõistlik kasutamine/koormamine; •• liidestus (kokku ühendamine. Ntx: võrk+võrk, arvuti+võrk); •• Signaalide genereerimine(edastamine) (signa

Tehnoloogia

pdf

Arvutivõrkude konspekt 2014 eksamiks

soklitesse. Pärast multipleksimist võtab võrgukiht segmendi vastu, teeb sellest datagrammi ja annab oma parima (best-effort), et toimetada see vastuvõtjale. See toob omakorda kaasa selle, et pakettid võivad minna kaduma või siis saabuvad vastuvõtjale vales järjekorras ning siin tulebki mängu vigade avastamine ja kontroll. Transpordi kiht paneb kaasa checksumi headerisse, et vigasid avastada, aga neid ei parandata. 26. Datagrammvõrgud ja virtuaalahelatega võrgud Arvutivõrgud, kus me näeme võrgukihi tasemel ühendusele oritenteeritud võrke (handshakinguga) nimetatakse virtuaalahelatega võrkudeks ja selliseid võrke, kus on võrgukihi tasemel ühenduseta võrgud (ilma handshaking'uta), nimetatakse datagrammvõrkudeks. Virtuaalahelatega võrgud kasutavad virtuaalahelaid, et kaks otspunkti omavahel ühendada. Virtuaalahelad koosnevad: 1)teekonnast, mis on lihtsalt ühenduslülide ja ruuterite jada

Arvutivõrgud

pdf

Arvutivõrgud eksamimaterjalid

1. Üldine kommunikatsiooni mudel Üldises kommunikatsiooni mudelis on alati kaks poolt – saatja ja vastuvõtja. Terves süsteemis on meil sisuliselt viis osa: 1) allikas, mis genereerib andmeid 2) saatja, mis teisendab andmed transportimiseks sobivale kujule 3) edastussüsteem, mis transpordib signaalid ühest kohast teise 4) vastuvõtja, mis võtab signaali ja teisendab selle jälle adressaadi jaoks sobivale kujule 5) adressaat, kellele need allika poolt saadetud andmed on mõeldud kasutamiseks Allikas – edastaja – edastuskeskkond – vastuvõttev keskkond – sihtkoht Source (see, kes saadab) > transmitter (saatev seade) > transmissioon system (ü lekande sü steem) > receiver (vastuvõttev seade) > destination (see, kes vastu võtab). Nt: tö öjaam, arvuti > modem > telefoni tavavõrk > modem > vastuvõtja, server. 2. Kommunikatsioonisüsteemi ülesanded 1) Edastussüsteemi kasulikkus – seisneb selles, et teha transport saatja ja

Arvutivõrgud

Rohkem sarnaseid