Компьютерные сети и телекоммуникации. Раздаточные материалы к лекциям по курсу

1. Раздаточные материалы к лекциям по курсу «КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ» часть 1 (бакалавры группы АИТ/3,4,7,9)

профессор кафедры ВТ СамГТУ
д.т.н. С.Л. Гавлиевский

2.

Сети Оператора Связи
Абоненты
Поставщики
контента
Абоненты
Сети Оператора Связи
Квартирный
абонент
Квартирный
абонент
АМТС
АМТС
Мультисервисная
Сеть
Оператора А
Сеть ТфОП
CPE
Квартирный
абонент
CPE
Квартирный
абонент
Квартирный
абонент
Интернет
CPE
Мультисервисная
Сеть
Оператора В
Интернет
Квартирный
абонент
CPE
Медиа-сервер,
видеоархив
СПД
Квартирный
абонент
CPE
Дисковый
массив
Мультисервисная
Сеть
Оператора С
Спутниковая
станция
Квартирный
абонент
Квартирный
абонент
Головная
станция
CPE
Сервер
видеовещания
Квартирный
абонент
CPE
СКТ
Рис.1 Использование односервисных
сетей для предоставления услуг
населению
CPE- телекоммуникационное
оборудование расположенное у
пользователя
Рис.2
Использование
мультисервисных
сетей
для
оказания услуг населению

3.

ЦОД
К 2020 г. объем
«облачного» рынка
составит $241 млрд.,
Что на $ 200 млрд.,
больше, чем в 2011г.
Виртуальная
труба
(с заданными
параметрами
обслуживания)
Хранение
персональных данных и
программ
Мультисервисная сеть
c поддержкой QoS
смартфон
планшет
ноутбук
Самолет
поезд
планшет
планшет
Корабль
больница
Информационный
центр
школа
Органы государственной
власти
3

4. Структура глобальных инфокоммуникаций

5.

6.

Основные компоненты мультисервисной
сети:
Домашняя (офисную) сеть в помещении
пользователя;
Уровень доступа.
Уровень агрегации.
Уровень предоставления услуг (сервисный
уровень).
Уровень магистрали.

7.

К магистрали
группы зданий
Р и с. 9. Пример построения сети
внутри здания

8.

Интернет
Р и с. 10. Магистраль с кольцевой
топологией

9.

Интернет
Р и с. 11. Магистраль с звездообразной
топологией

10.

10/100Base-T
10/100Base-T
Компьютерный класс
Компьютерный класс
Серверная комната
Компьютерный класс
Компьютерный класс
Компьютерный класс
10/100Base-T
10/100Base-T
10/100Base-T
a)
10/100Base-T
10/100Base-T
Компьютерный класс
Компьютерный класс
Серверная комната
Компьютерный класс
Компьютерный класс
Компьютерный класс
10/100Base-T
10/100Base-T
10/100Base-T
Р и с. 9.2. Примеры ЛВС кафедры
b)

11.

...
...
...
...
...
...
...
...
Этаж № M
...
...
...
...
...
IP телефоны
...
Магистральный
коммутатор
Коммутаторы
для
рабочих
групп
...
...
...
к магистральному
узлу
Этаж № K
Корпоративные
сервера
Многоуровневый
комутатор
Call
Manager
...
...
...
...
Этаж № 1
Р и с. 9.3. Пример ЛВС масштаба здания

12.

рубильник
клапан
вода
газ
электричестко
свет
Источники
энергии
Бытовые
приборы
свет
CPE
IPтелефон
контроллер
Телевизор
Домашний
компьютер
1 этаж
ноутбук
К УД
поступа
поселка

13.

УД
поселка
К узлу
оператора
Оптическая
распределительная сеть
Базовая станция

14. FMC (Fixed Mobile Convergence, FMC) КОНВЕРГЕНЦИЯ СТАЦИОНАРНОЙ И МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ

15.

Оказание услуг через изолированные друг от друга сети фиксиро-ванной и
мобильной связи

16.

Совместное использование фиксированной
и мобильной сетью об-щего транспорта

17.

Подключение мобильного абонента через femto
и WiFi

18.

Интернет-трафик из фемтосоты поступает через
фикси-рованную сеть, сразу же в сеть Интернет,
минуя мобильную сеть оператора

19.

Figure 1 – FM Data Path Model

20. Базовые понятия: мультиплексирование FDM, ИКМ, TDM коммутация каналов коммутация пакетов

21.

Принципы мультиплексирования
Мультиплексирование с разделением по частоте
(FDM)
Мультиплексирование 3 каналов с разделением по
частоте
21

22.

ТфОП
Частотный спектр ADSL
Восходящий
4
0
Нисходящий
138
26
1104кГц
ТфОП
Частотный спектр ADSL2
Восходящий
4
0
Нисходящий
138
26
1104кГц
ТфОП
Частотный спектр ADSL2+
Восходящий
4
0
Нисходящий
138
26
2208кГц
Частотный спектр SHDSL
Восходящий/нисходящий
0
1104кГц
ТфОП
Частотный спектр VDSL
0
Восходящий
4
900
Нисходящий
3300
4500
7900КГц
Р и с. 7. Распределение частотного спектра при использовании xDSL

23.

a,b
s plitter
2
АТС
s plitter
АЛ
маршрутизатор
10Bas e-T
10Bas e-T
ADSLмодем
ADSLмодем
а)
a,b
...
s plitter
a,b
2
10Bas e-T
АТС
АЛ
ADSLмодем
.. .
.. .
2
s plitter
Блок внешних
сплиттеров
АЛ
10Bas e-T
10/100 Bas e-T
маршрутизатор
ADSLмодем
б)
АТС
s plitter
2
10Bas e-T
a,b
a,b
АЛ
...
ADSLмодем
.. .
2
s plitter
10/100 Bas e-T
АЛ
10Bas e-T
маршрутизатор
ADSLмодем
в)
Р и с. 5. Схема подключения с использованием ADSL модемов:
а) без использования DSLAM на станционной стороне; б) используется DSLAM
с внешними сплиттерами; в) используется DSLAM с внутренними сплиттерами.

24. Рис. 1.8 Зависимость скорости передачи от расстояния для xDSL технологии

100
60
Мбит/с (к абоненту)
VDSL 2
30
25
VDSL
20
ADSL 2+
15
ADSL 2
10
ADSL
5
2
4
6
Дальность, км
8
10
Рис. 1.8 Зависимость скорости передачи от расстояния для xDSL
технологии

25.

С помощью процесса оцифровки в реальном времени, аналоговый сигнал
трансформируется в цифровой. Данный процесс называется квантизацией.
Цифровой сигнал не подвержен затуханию при передаче на большие
расстояния. Можно одновременно осуществлять передачу нескольких
цифровых голосовых сигналов, каждый их которых будет передаваться по
своему логическому каналу в одном физическому кабеле. Цифровые
значения сигналов (в двоичном виде), с целью разграничения друг от друга,
передаются в отдельных тайм-слотах каждый.

26.

Технологию TDM первой стали широко применять в обычных системах
электросвязи. Эта технология предусматривает объединение нескольких
входных низкоскоростных каналов в один составной высокоскоростной канал. Входные каналы по очереди модулируют высокочастотную несущую в
течение выделенных им коротких промежутков времени (тайм-слотов), которые периодически повторяются. Например, в течение первого тайм-слота
несущая модулируется первым входным каналом, в течение второго – вторым, в течение третьего – третьим, в течение четвертого – четвертым, в течение пятого – снова первым, в течение шестого – снова вторым и т. д.

27.

28.

Коммутация каналов подразумевает образование
непрерывного составного физического канала из
последовательно соединенных отдельных канальных
участков для прямой передачи данных между
узлами. Отдельные каналы соединяются между
собой специальной аппаратурой - коммутаторами,
которые могут устанавливать связи между любыми
конечными узлами сети. В сети с коммутацией
каналов перед передачей данных всегда необходимо
выполнить процедуру установления соединения, в
процессе которой и создается составной канал.

29.

30.

Коммутация пакетов (англ. packet
switching) — способ доступа нескольких
абонентов к общей сети, при котором
информация разделяется на части
небольшого размера (так называемые
пакеты), которые передаются в сети
независимо друг от друга. Узелприёмник собирает сообщение из
пакетов. В таких сетях по одной
физической линии связи могут
обмениваться данными много узлов.

31.

32.

Основные принципы
При коммутации пакетов все
передаваемые пользователем данные
разбиваются передающим узлом на
небольшие (до нескольких килобайт)
части — пакеты (packet). Каждый пакет
оснащается заголовком, в котором
указывается, как минимум, адрес узлаполучателя и номер пакета.

33.

Основные принципы (продолжение)
Передача пакетов по сети происходит
независимо друг от друга. Коммутаторы
такой сети имеют внутреннюю
буферную память для временного
хранения пакетов, что позволяет
сглаживать пульсации трафика на
линиях связи между коммутаторами.
Пакеты иногда называют дейтаграммами
(datagram), а режим индивидуальной
коммутации пакетов — дейтаграммным
режимом.

34.

Достоинства коммутации пакетов
1. Эффективность использования пропускной
способности.
2. При перегрузе сети никого не «выбрасывает» с
сообщением «сеть занята», сеть просто снижает
всем абонентам скорость передачи.
3. Абонент, использующий свой канал не
полностью, фактически отдаёт пропускную
способность сети остальным.
4. Поэтому меньшие затраты.

35.

Недостатки коммутации пакетов
1. Сложное устройство; без
микропроцессорной техники
пакетную сеть создать практически
невозможно.
2. Пропускная способность
расходуется на технические данные.
3. Пакет может ждать своей очереди в
коммутаторе.

36.

Сеть с коммутацией пакетов может замедлять
процесс взаимодействия каждой конкретной пары
узлов, поскольку их пакеты могут ожидать в
коммутаторах, пока передадутся другие пакеты.
Однако общая эффективность (объем передаваемых
данных в единицу времени) при коммутации пакетов
будет выше, чем при коммутации каналов. Это
связано с тем, что трафик каждого отдельного
абонента носит пульсирующий характер, а
пульсации разных абонентов, в соответствии с
законом больших чисел распределяются во времени,
увеличивая равномерность нагрузки.

37.

Коммутация каналов
Коммутация пакетов
Гарантированная пропускная Пропускная способность сети
способность(полоса) для
для абонентов неизвестна,
взаимодействующих абонентов задержки передачи носят
случайный характер
Сеть может отказать абоненту в Сеть всегда готова принять
установлении соединения
данные от абонента
Трафик реального времени
передается без задержек
Ресурсы сети используются
эффективно при передаче
пульсирующего трафика
Адрес используется только на Адрес передается с каждым
этапе установления соединения пакетом

38.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СОВРЕМЕННЫХ
КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЯХ
1.1. КЛАССИФИКАЦИЯ И НАЗНАЧЕНИЕ
Компьютерная (вычислительная) сеть - это
совокупность компь-ютеров и другого
периферийного оборудования (принтеров, графических устройств, мощных накопителей, модемов и
т.п.), соединенных с помощью каналов связи в
единую систему так, что они могут связы-ваться
между собой и совместно использовать ресурсы
сети [1].
38

39.

В зависимости от территории, охватываемой
сетью, компьютерные сети подразделяются на
три основных класса:
• глобальные сети - Wide Area Network
(WAN);
• региональные сети - Metropolitan Area
Network (MAN);
• локальные сети – Local Area Network (LAN).
Однако в последнее время различают
также:
• кампусные сети;
• домовые сети.
39

40.

Глобальная вычислительная сеть объединяет
абонентов, распо-ложенных в различных
странах, на разных континентах. Из глобальных наиболее популярной является сеть
Интернет. В ее состав входит множество
свободно соединенных сетей, причем каждая
внутренняя сеть может обладать собственной
структурой и способами управле-ния.
40

41.

Региональная вычислительная сеть связывает
абонентов внутри боль-шого города,
экономического региона, страны. Обычно
расстояние между абонентами региональной
вычислительной сети составляет де-сятки сотни километров.
41

42.

Локальная вычислительная сеть (ЛВС)
включает абонентов, рас-положенных в
пределах небольшой территории. К классу локальных вычислительных сетей относятся сети
отдельных пред-приятий, фирм, банков и т.д.
Протяженность такой сети обычно ограничена
пределами 2 – 2,5 километра.
42

43.

ЛВС могут входить как компоненты в состав
региональных сетей, ре-гиональные - в глобальные и,
наконец, глобальные сети могут образо-вывать сложные
структуры.
Под кампусом обычно понимают группу зданий,
объединенных корпоративной сетью, состоящей из
множества локальных сетей. Примером кампусной сети
может служить сеть крупного учебного за-ведения,
расположенного в нескольких учебных корпусах.
Обычно к кампусной сети подключаются и общежития,
что позволяет студен-там, не выходя из дома, получать
доступ к информационным ресурсам как учебного
заведения, так и через Интернет к ресурсам Всемирной
Паутины. Общее число компьютеров, подключенных к
кампусной се-ти, может составлять от нескольких сотен
до нескольких тысяч.
43

44.

Домовые сети - это локальные компьютерные
сети, имеющие вы-ход в Интернет. По сути,
они ничем не отличаются от офисных локальных вычислительных сетей. Разница в том,
что к домашней сети подключены личные
компьютеры пользователей, находящиеся в
част-ных квартирах.
44

45. Эталонная модель OSI

Прикладной уровень
Application layer
Уровень представления
Presentation layer
Сеансовый уровень
Session layer
Транспортный уровень
Transport layer
Сетевой уровень
Network layer
Канальный уровень
Data Link layer
• OSI - Open Systems
Interconnection Reference
Model (эталонная модель
взаимодействия открытых
систем)
• Создавалась как единый
международный стандарт
сетевых технологий.
Физический уровень
Phisical layer
45

46. Физический уровень (Physical Layer)

• Преобразует биты в исходящие сигналы,
передает сигналы и, затем, преобразует
входящие сигналы в биты.
• Данные рассматриваются как поток битов.
• Определяет:
– характеристики сигналов
– среду передачи
– физическую топологию среды передачи
– механические и физические (электрические,
оптические) спецификации среды передачи
– интерфейсы (разъемы) оборудования
46

47. Канальный уровень (уровень передачи данных Data Link Layer)

• Передает кадры (frames) - наборы битов между двумя компьютерами сети,
непосредственно связанными между собой
• Функции канального уровня:
– взаимодействие со средой передачи данных
(протокол MAC)
– надежная доставка
– управление потоком
• Идентификация компьютеров: MAC-адреса
• Технологии: Ethernet (802.3), WiFi (802.11),
Token Ring (802.5), SONET/SDH
47

48. Сетевой уровень (Network Layer)

• Отвечает за передачу датаграмм между
удаленными компьютерами
• Функции сетевого уровня:
– адресация компьютеров во всей глобальной сети
(IP-адреса)
– выбор маршрута доставки сообщений
– не обеспечивает надежность доставки (искажения,
потери, изменение порядка следования)
– best-effort delivery
• Протоколы: IP (Internet Protocol), ARP,
RARP, ICMP, DHCP
48

49. Транспортный уровень (Transport Layer)

• Осуществляет надежную доставку данных от
отправителя к получателю
• Функции транспортного уровня:
– установление надежного соединения
– контроль ошибок: искажения пакетов, потери,
изменение порядка следования, дублирование
– контроль потока данных
– сегментирует и повторно собирает данные в один
поток
• Адресация соединений
• Протоколы: TCP, UDP
49

50. Сеансовый уровень (Session layer)

• Позволяет двум сторонам
поддерживать длительное
взаимодействие (сеанс) по сети
• Функции сеансового уровня:
– установление сеанса
– поддержка/управление сеансом
– разрыв сеанса
– синхронизация передачи данных (можно
помещать контрольные точки в поток
данных и возвращаться назад к
определенной точке)
50

51.

Уровень представления
(Presentation layer)
• Уровень отвечает за
– преобразование форматов данных
– кодирование/декодирование
• Примеры преобразования данных:
– Форматирование
– Сжатие
– Перевод
– Кодирование
– Шифрование
51

52. Прикладной уровень (Application layer)

• Обеспечивает взаимодействие сети и
пользователя
• Протоколы этого уровня определяют
совместно используемые сетевые службы,
например:
– WWW
– Электронная почта
– Сетевая печать
– Пересылка файлов через сеть
• Адресация приложений: номер порта
• Протоколы: HTTP, SMTP, POP3, IMAP, FTP
52

53. Общие замечания относительно OSI ISO

• Избыточность и низкая
функциональность верхних уровней
• Учет в стандартах всех теоретически
возможных ситуаций
• Сложность спецификаций для
реализации
• Очень высокие требования к ресурсам
сетевых компьютеров
53

54. Эталонная модель TCP/IP

OSI
TCP/IP
Прикладной уровень
Application layer
Уровень представления
Presentation layer
Прикладной уровень
Process/Application layer
Сеансовый уровень
Session layer
Транспортный уровень
Transport layer
Транспортный уровень
Host-to-host layer
Сетевой уровень
Network layer
Межсетевой уровень
Internet layer
Канальный уровень
Data Link layer
Физический уровень
Phisical layer
Уровень доступа к сети
Network access layer
54

55.

4
3
2
1
Прикладной «7 напр., HTTP, RTP, FTP, DNS
уровень»
напр., TCP, UDP, SCTP, DCCP
Транспортный
(RIP, протоколы маршрутизации,
подобные OSPF, что работают поверх IP,
являются частью сетевого уровня)
Для TCP/IP это IP
Сетевой
(вспомогательные протоколы, вроде ICMP
и IGMP, работают поверх IP, но тоже
относятся к сетевому уровню; протокол
ARP является самостоятельным
вспомогательным протоколом,
работающим поверх канального уровня)
Ethernet, IEEE 802.11 Wireless Ethernet,
Канальный
SLIP, Token Ring, ATM и MPLS,
физическая среда и принципы кодирования
информации, T1, E1
55

56.

57.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАН
"САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕС
С.Л. Гавлиевский
ПОСТРОЕНИЕ
КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ
НА БАЗЕ КОММУТАТОРОВ
57

58.

59.

Конструкция оптического волокна

60.

61.

Параметры
Используемые длины волн
Затухание, дБ/км.
Тип передатчика
Толщина сердечника
Дальность передачи Fast
Ethernet
Дальность передачи
Одномодо Многомо
вые
1,3 и 1,5
0,85 мкм,
мкм
1,3 мкм
0,4 - 0,5
лазер,
реже
светодиод
8 мкм
около 20
км
более 100
1,0 - 3,0
светодиод
50 или 62,
до 2 км
до 5 км
61

62.

3. СТРУКТУРА КАДРА И АЛГОРИТМ
ДОСТУПА
К ОБЩЕЙ СРЕДЕ ПЕРЕДАЧИ
В настоящее время термин Ethernet чаще всего
используют для описания всех локальных
сетей, работающих в соответствии с принципами Carrier Sense Multiple Access/Collision
Detection (CSMA/CD) - множественного
доступа с контролем несущей и обнаружением
коллизий, что соответствует спецификации
Ethernet IEEE 802.3.
62

63.

Р и с. 3.1. Структура кадра

64.

Р и с. 3.2. Структура адреса Ethernet

65.

66.

Р и с. 6.1 Построение ЛВС на
концентраторах

67.

Р и с. 6.2. Принцип действия моста

68.

Р и с. 6.3. Пример использования
встроенных в модемы мостов
для локализации внутриофисного
трафика

69.

Р и с. 6.4. Передача кадров через
коммутатор

70.

71.

Виртуальные
локальные сети VLAN

72.

73.

74.

1

75.

76.

77.

1

78.

7
1
6
6
2
До 1500 байт
4
Преамбула
Признак
начала
кадра
Адрес
получателя
Адрес
отправителя
Протокол
или
Тип
Данные
Контрольная
сумма
Р и с. 3.1. Структура кадра Ethernet
1
1
I/G
U/L
47
46
22
24
OUI
Адрес (OUA)
45
0
Р и с. 3.2. Структура адреса Ethernet

79.

1

80.

81.

1

82.

1

83.

84.

1

85.

7
1
6
6
2
До 1500 байт
4
Преамбула
Признак
начала
кадра
Адрес
получателя
Адрес
отправителя
Протокол
или
Тип
Данные
Контрольная
сумма
Р и с. 3.1. Структура кадра Ethernet
1
1
I/G
U/L
47
46
22
24
OUI
Адрес (OUA)
45
0
Р и с. 3.2. Структура адреса Ethernet

86.

87.

Слово/Бит
0
1
3 4
Version
2
3
7
IHL
8
15
Type of Service
Identification
Time To Live
Protocol
Header
Checksum
4
Source IP Address
5
Destination IP Address
6
Options
16
19
31
Total Length
Fragment
Flags
Ofiset

88.

89.

90.

91.

92.

93. Табл. 1.3. Требования к показателям качеству обслуживания для различных классов QoS

Класс QoS
IPTD
IPDV
IPLR
IREP
0
100 мс
50 мс
10 3
10 4
1
400 мс
50 мс
10 3
10 4
2
100 мс
U
10 3
10 4
3
400 мс
U
10 3
10 4
4
1с
U
10 3
10 4
5
U
U
U
U
Символ "U" (первая буква в слове "unspecified") указывает на то, что
показатель для данного класса обслуживания не нормируется.

94.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
"САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
С.Л. Гавлиевский
ПОСТРОЕНИЕ
КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ
НА БАЗЕ КОММУТАТОРОВ ETHERNET
Учебное пособие
Самара 2006

95.

Доступ
Здание
Здание
Здание
...
...
...
Распределение
Layer 2
Switch
Layer 3
Switch
Ядро
Layer 3 Switched
Backbone
Layer 3 Switch
Серверное
хозяйство
Layer 2 Switch
Многоуровневая модель ЛВС и кампусной сети

96.

97.

Р и с. 9.2. Примеры ЛВС кафедры

98.

...
...
...
...
...
...
...
...
Этаж № M
...
...
...
...
...
IP телефоны
...
Магистральный
коммутатор
Коммутаторы
для
рабочих
групп
...
...
...
к магистральному
узлу
Этаж № K
Корпоративные
сервера
Многоуровневый
комутатор
Call
Manager
...
...
...
...
Этаж № 1
Р и с. 9.3. Пример ЛВС масштаба здания

99.

К магистрали
группы зданий
Р и с. 9.5. Пример построения сети внутри жилого здания

100.

Интернет
Р и с. 9.7. Магистраль со звездообразной топологией

101.

Интернет
Р и с. 9.6. Магистраль с кольцевой топологией

102.

Интернет
Р и с. 9.8 Магистраль со смешанной топологией

103.

Адресация в IP-сетях
Типы адресов стека TCP/IP
В стеке TCP/IP используются три типа
адресов: локальные (называемые также
аппаратными), IP-адреса и символьные
доменные имена.
В терминологии TCP/IP под локальным
адресом понимается такой тип адреса,
который используется средствами базовой
технологии для доставки данных в пределах
подсети, являющейся элементом составной
интерсети.
103

104.

Если подсетью интерсети является
локальная сеть, то локальный адрес - это
МАС - адрес. МАС - адрес назначается
сетевым адаптерам и сетевым
интерфейсам маршрутизаторов. МАС адреса назначаются производителями
оборудования и являются уникальными,
так как управляются централизованно.
Для всех существующих технологий
локальных сетей МАС - адрес имеет
формат 6 байт, например 11-AO-17-3DBC-01.
104

105.

Классы IP-адресов
IP-адрес имеет длину 4 байта и обычно
записывается в виде четырех чисел,
представляющих
значения
каждого
байта в десятичной форме и разделенных
точками,
например,
128.10.2.30
традиционная
десятичная
форма
представления адреса, а 10000000
00001010 00000010 00011110 - двоичная
форма представления этого же адреса.
105

106.

106

107.

107

108.

108

109.

Особые IP-адреса
В протоколе IP существует несколько
соглашений об особой интерпретации IPадресов.
Если весь IP-адрес состоит только из
двоичных нулей, то он обозначает
адрес того узла, который сгенерировал
этот пакет; этот режим используется
только в некоторых сообщениях
ICMP.
109

110.

Если в поле номера сети стоят только
нули, то по умолчанию считается, что
узел назначения принадлежит той же
самой сети, что и узел, который
отправил пакет.
Если все двоичные разряды IP-адреса
равны 1, то пакет с таким адресом
назначения должен рассылаться всем
узлам, находящимся в той же сети, что
и источник этого пакета. Такая
рассылка называется ограниченным
широковещательным.
сообщением
(limited broadcast).
110
3

111.

Если в поле номера узла назначения
стоят только единицы, то пакет,
имеющий такой адрес, рассылается
всем узлам сети с заданным номером
сети. Например, пакет с адресом
192.190.21.255
доставляется
всем
узлам
сети
192.190.21.0.
Такая
рассылка
называется
широковещательным
сообщением
(broadcast).
111

112.

Статические
(статичные)
динамические IP-адреса
и
IP-адрес
называют
статическим
(постоянным, неизменяемым), если он
назначается пользователем в настройках
устройства,
либо
назначается
автоматически
при
подключении
устройства к сети и не может быть
присвоен другому устройству.
112

113.

Статические (статичные) и динамические
IP-адреса
IP-адрес
называют
динамическим
(непостоянным, изменяемым), если он
назначается
автоматически
при
подключении устройства к сети и
используется в течение ограниченного
промежутка времени, указанного в сервисе
назначавшего IP-адрес (DHCP).
DHCP
(RFC
2131)
—
наиболее
распространённый протокол настройки
сетевых параметров.
113

114.

DHCP (англ. Dynamic Host Configuration
Protocol (начало)
— протокол динамической настройки узла)
—
сетевой
протокол,
позволяющий
компьютерам автоматически получать IPадрес и другие параметры, необходимые для
работы в сети TCP/IP. Данный протокол
работает по модели «клиент-сервер». Для
автоматической конфигурации компьютерклиент на этапе конфигурации сетевого
устройства обращается к так называемому
серверу DHCP и получает от него нужные
параметры.
114

115.

DHCP (англ. Dynamic Host Configuration
Protocol (продолжение)
Сетевой администратор может задать
диапазон адресов, распределяемых сервером
среди компьютеров. Это позволяет избежать
ручной настройки компьютеров сети и
уменьшает количество ошибок. Протокол
DHCP используется в большинстве сетей
TCP/IP.
115

116.

116

117.

117

118.

118

119.

119

120.

120

121.

Отчет по лекциям
Требования к отчету:
1.
!!Отчет составляется от руки и должен содержать ответы на
нижеперечисленные вопросы;
2.
Отчет фотографируется и прикрепляется в личном кабинете;
3
Отчет составляется каждым студентом и должен содержать всю
необходимую информацию о студенте (ФИО, группу).
Перечень вопросов:
1.
Какие телекоммуникационные сети развернуты в Вашем
городе?
2.
Какими услугами телекоммуникационных и компьютерных сетей
(Интернет) Вы пользуетесь?
3.
Нарисуйте гипотетическую схему ЛВС Вашей школы, филиала
вуза (факультета);
4.
Нарисуйте гипотетический путь прохождения пакетов от Вашего
компьютера (смартфона) до узла провайдера и дальше ( сервер – ЦОД,
на котором работает ПО личного кабинета СамГТУ);
5.
Нарисуйте гипотетический путь от Вашего смартфона до
сервера Госуслуги;

122.

6.
Использование ресурсов ТфОП для доступа к ресурсам
Интернет через модемы, работающие по коммутируемой сети и
позволяющие набирать номер абонента (приведите схему). Когда
экономически оправдано использование этого способа доступа?
7.
Использование ресурсов ТфОП для доступа к ресурсам
Интернет через ADSL модемы (приведите схему). Когда экономически
оправдано использование этого способа доступа?
8.
Нарисуйте известные Вам схемы проводного и беспроводного
подключения к услугам Интернет?
9.
Покажите путь доступа к услугам мобильного Интернет от
Вашего смартфона и далее до сервисов, работающих в Облаке;
10.
Что такое конвергенция стационарной и мобильной связи?
Примеры?
11.
Зачем нужен WiFi в Вашем смартфоне и планшете? Покажите
путь к услугам и сервисам Интернет от Вашего гаджета до узла
Провайдера (Оператора) и дальше. Сравните эти пути, когда Вы
пользуетесь услугами GSM сотового оператора и когда используется
WiFi.

123.

12.
Что такое мультиплексирование частотное и временное
мультиплексирование FDM и TDM. Приведите примеры.
13.
Сравните коммутацию каналов и коммутацию пакетов.
Приведите таблицу. Какой метод коммутации используется при
построении компьютерных сетей?
14.
Приведите схему гипотетической домой сети Вашего дома. Какое
оборудование при этом используется? Как отдельные здания
объединяются и далее подключаются к узлам Провайдера?
15.
К какому Провайдеру Вы подключены? Какие критерии
подключения Вы использовали? Какие услуги Вам предоставляет
Провайдер?
16.
К какому Оператору сотовой связи Вы подключены? Какие
критерии подключения Вы использовали? Какие услуги Вам
предоставляет Оператор?
17.
Сколько времени потребуется для скачивания DVD фильма
(размер файла 5 Гбайт) с сервера на компьютер пользователя через LAN
с пропускной способностью 10 Мбит/с;