Сетевое администрирование ПМИТ

практике системы разрабатываются таким образом, чтобы обеспечить низкую вероятность повторной передачи, это означает, что ARQ с возвратом

N кадров часто оказывается предпочтительнее других схем. Обратите

внимание,	что	приведенные	выше
аппроксимации	производительности	ARQ с возвратом	N кадров не

поддерживаются в этом примере для пакетов с размерами, превышающими примерно 1000 битов, потому что вероятность повторной передачи

превышает 10%, а вероятность остановов повторной передачи незначительна. Но будьте осторожны — применение формулы в случае

высокой интенсивности ошибок создает ложное впечатление, что ARQ с возвратом N кадров работает хуже, чем ARQ с остановом и ожиданием, что

невозможно.

Задержки распространения не сильно влияют на ARQ с избирательным

повторением (в предположении, что буфера имеют достаточно большой объем), но этого нельзя сказать об ARQ с остановом и ожиданием. При

небольших задержках распространения ARQ с остановом и ожиданием

имеет разумную производительность, но если система должна относительно

долго ждать подтверждения, то время ожидания становится довольно существенным. ARQ с избирательным повторением превосходит ARQ с

остановом и ожиданием даже при небольших задержках распространения,

но для низкой интенсивности ошибок это различие не очень велико. Для более высокой интенсивности ошибок различие увеличивается. Например,

при интенсивности ошибок 103 максимальный коэффициент использования ARQ с избирательным повторением равен ~65%, тогда как для ARQ с

остановом и ожиданием -50%. Однако в любом случае коэффициент

использования не особенно высок, и лучшая стратегия состояла бы в том,

чтобы использовать некоторое предварительное исправление ошибок, позволяющее уменьшить высокую интенсивность ошибок на более низких

уровнях.

91

Приложения

Контрольные вопросы

1.Опишите категории уровней модели OSI.

2.Маршрутизация по вектору расстояния.

3.Опишите прикладной уровень OSI.

4.Приведите отличия аппаратных средств защиты информации от программных.

5.Что собой представляет модель OSI с точки зрения протоколов?

6.Назначение структуризации сетей?

7.Каким образомосуществляется определение маршрутов?

8.Что такое кодирование с открытым ключом?

9.Кодирование с «закрытым ключом».

10.Принципы маршрутизации

11.Физическая структуризация.

12.Опишите технологию Ethernet.

13.С помощью какого алгоритма можно проверить условную связность сети?

14.На каком сетевом уровне осуществляется взаимодействие шлюзов высокого уровня?

15.Пропускная способность сетей с коммутацией пакетов

16.Стек протоколов мостов.

17.Режим асинхронного мультиплексирования.

18.Виртуальные каналы.

19.Стек протоколов маршрутизаторов.

20.Какие вопросы решаются при решении задачи коммутации (описать задачу мультиплексирования).

21.Опишите типы шлюзов.

22.Стек протоколов концентраторов.

23.В каких случаях создаются виртуальные каналы в сети.

24.Пропускная способность системы с пакетной коммутацией при синхронном мультиплексировании.

25.Дейтаграммный принцип передачи пакетов.

26.Какие задачи необходимо решить при построении сети (перечислить и раскрыть)

27.Приведите алгоритм Клейтмана.

28.Каким образомосуществляется определение маршрутов?

29.С помощью каких параметров можно раскрыть концепцию связность?

30.Коммутация пакетов.

31.Алгоритм Ивена.

32.Типы шлюзов, стеки протоколов.

33.Коммутация каналов. Приведите типы задержек.

92

34.Пропускная способность сети с коммутацией пакетов.

35.Концепция разделенных путей.

36.Пропускная способность сетей с коммутацией каналов.

37.Опишите прикладной уровень OSI.

38.Опишите типы шлюзов.

39.Опишите режим синхронного мультиплексирования.

40.Что собой представляет модель OSI?

41.Асинхронное мультиплексирование с разделением времени.

42.Опишите процесс, при которомосуществляется сглаживание пульсации трафика.

43.Назначение мультиплексирования с разделением времени

44.Стек протоколов маршрутизаторов.

45.Пропускная способность системы с пакетной коммутацией при синхронном мультиплексировании.

46.Виртуальные каналы.

47.Какие вопросы решаются при решении задачи коммутации (описать задачу мультиплексирования).

48.Как соотносятся параметры скорость обслуживания и скорость поступления?

49.Как вычислить вероятность блокировки системы?

Вопросы для самостоятельной работы

1.Вопросы по сетевым конфигурациям

1.Коммуникационная сеть состоит из N узлов. Определите число

звеньев, требуемых для соединения этих узлов, предполагая, что каждое звено

является двунаправленным для следующих случаев: а) кольцо из 5 узлов;

б) объединение 8 полностью связанных узлов; в) частично связанное объединение — 10 узлов, 5 соединений;

г) повторите три предыдущих случая для N=96.

2.Определить связность двух сетей, заданных в двух диаграммах на рис.4.16 и 4.17. Сколько требуются итераций, чтобы определить связность

каждой из этих сетей?

Рис. 4.16. Сетевая диаграмма для расчета

связности сетей.

93

Рис. 4.17. Табличная диаграмма для

расчета связности сетей.

2.Вопросы по технике коммутации

1.Путь с переключением каналов и скоростью передачи 64 Кбит/с, между двумя пользователями, использующими 9 ступеней коммутации

требует 5 секунд на установку. Сколько всего потребуется времени, чтобы напрямую передать полное содержимое дискеты 1,4 Мбайт между

двумя пользователями, использующими этот канал?

2. Если вышеупомянутый путь с переключением каналов заменить 9-

ти узловой системой с пакетной коммутацией, использующей звенья со скоростью передачи 1 Мбит/с, то сколько потребуется времени, чтобы передать файл объемом 1,4 Мбайт, предполагая, что нет задержки в узлах

коммутации; полезная нагрузка пакета составляет 256 байтов, а накладные расходы пакета эквивалентны 18 байтам?

3. Сравните задержки, когда полезная нагрузка пакета изменится до 128, 512, 1024 и 4096 байтов соответственно.

3.Вопросы по расчетам в сетях

1.Простой телефонный коммутатор состоит из 4 каналов. Если в самое занятое время дня вызовы прибывают каждые 240 секунд,

вычислите занятость коммутатора и определите вероятность того, что вызов будет отвергнут.

2.Если в системе, описанной в п. 1, пользователей удовлетворяют 2%-е потери, определите число требуемых каналов мультиплексора.

3.Если интенсивность вызовов в системе, описанной в п. 1,

увеличится впятеро, определите вероятность потерь вызовов и коэффициент использования каждого из 4-х каналов коммутатора.

Терминальный концентратор состоит из шести входных линий со скоростями 56 Кбит/с и единственной выходной линии со скоростью 128

Кбит/с. Средний размер пакета— 450 байтов, и скорость поступления каждой входной линии равна 5 пакетам в секунду. Какова средняя задержка

пакета и каково среднее число пакетов, хранящихся в концентраторе?

94

8. Два компьютера связаны линией со скоростью передачи 64 Кбит/с и поддерживают 8 диалоговых сеансов связи (соединений). Если средняя

длина пакета 150 битов, а сеансовая скорость — 4 пакета/с, то должна ли сеть обеспечить каждый сеанс своим собственным выделенным каналом со скоростью передачи 8 Кбит/с, или все сеансы должны состязаться за полную

пропускную способность канала, когда наиболее важным критерием является задержка пакета?

4. Вопросы по маршрутизации

1.Маршрутизация

сети из

6 узлов

базируется

на векторе

расстояния;

маршрутизатор А расположен рядом с маршрутизаторами В, D и Е. На рис

4.18 приведены таблицы с векторами расстояний, связанных с каждым из

этих трех маршрутизаторов. Используя указанные таблицы, выведите

новую таблицу маршрутизации для узла А. Предположите, что текущее расстояние между узлом А и его соседями точно отражено в этих

таблицах.

Рис. 4.18. Таблицы с векторами расстояний для трех узлов сети

2.На рис. 4.19 приведены текущие состояния звеньев сети, состоящей

из 6 узлов. Нарисуйте эту сеть и определите таблицу

маршрутизации, связанную с узлом А. Узел

Рис. 4.19. Текущие состояния звеньев 6-узловой сети

3.Чтобы передать пакет всем другим маршрутизаторам сети,

описанной в п. 2, используется маршрутизатор А. Если поле пакета

содержит счетчик сегментов (переходов), инициализированный диаметром сети, определите минимальное и максимальное число пакетов, которые могут потребоваться этой сети для передачи широковещательного

пакета.

95

5.Вопросы по защите от ошибок

1.Протокол звена данных имеет характеристики, показанные в табл. 4.2.

а) оцените максимально возможную эффективность этой системы, если протокол работает в простом режиме останова с ожиданием, используя положительные подтверждения. Каково влияние установки таймаута с

интервалом 1 мс; б) чтобы максимизировать эффективность канала, протокол с

остановом и ожиданием должен быть заменен на протокол со скользящим окном. Оцените подходящий размер окна, если в первом случае канал

предполагается свободным от ошибок.

2. В табл. 4.3 заданы ключевые параметры канала связи и его

ARQ-протокола. Если используется 3-битовое поле SEQ, какой механизм

повторной передачи дает оптимальную производительность канала?

3. Двойное скоростное двухточечное коммуникационное звено

использует канальный протокол двойного режима, который способен переключаться между протоколом упреждающей защиты от ошибок (FEC) и ARQ-протоколом, базирующемся на схеме повторной передачи с возвратом

N кадров. Этот канал работает на одной из двух скоростей — низкой и

96

высокой — и имеет ключевые характеристики, приведенные в табл. 4.4. FEC- механизм коррекции ошибок канала характеризуется 50%-й

избыточностью и совершенным механизмом коррекции ошибок. Какой режим защиты от ошибок должен применяться для каждой скорости канала, если ключевая цель состоит в том, чтобы максимизировать его

эффективность?

	Глоссарий
AAL	ATM Adaption Layer — уровень адаптации ATM
ABR	Available Bit Rate — доступная скорость передачи двоичных
данных, измеряется в бит/с, Кбит/с, Мбит/с и т. д.
ADC	Analogue to Digital Conversion — аналого-цифровое
преобразование
ADCP	Advanced Data Communications Protocol — расширенный
протокол передачи данных
ADPCM	Adaptive Differential Pulse Code Modulation — адаптивная
дифференциальная кодо-импульсная модуляция
ADSL	Asymmetric Digital Subscriber Line — асимметричная цифровая
абонентская линия
AFC	Access Control Field — поле управления доступом
AI	Air Interface — беспроводной интерфейс
AM	Amplitude Modulation — амплитудная модуляция кол
определения адресов
ARPA	Advance Research Projects Agency — Агентство перспективных
исследовательских разработок
ARQ	Automatic Repeat reQuest — автоматический запрос повторной
передачи

97

ASCI	Advanced Speech Call Items (GSM) — расширенные элементы
речевого вызова Глобальной системы мобильной связи
ASK	Amplitude Shift Keying — амплитудная модуляция
AT	Attention,		Advanced		Technology	—	Внимание,
усовершенствованная технология
ATD	Asynchronous		Time	Division multiplexing— асинхронное
временное уплотнение
ATM	Asynchronous Transfer Mode — режим асинхронной передачи
ВЕВ	Binary	Exponential		Back-off— двоичная		экспоненциальная
задержка	Bit Error Rate — частота появления ошибочных битов
BER
BGF	Border Gateway Protocol — протокол пограничной
маршрутизации
B-ISDN	Broad Band — Integrated Services Digital Network — широко-
полосная цифровая сеть с интеграцией служб
ВООТР	Bootstrap Protocol — протокол начальной загрузки
BPSK	Binary Phase Shift Keying — двоичная фазовая манипуляция
BS	Base Station — базовая станция
BSC	Binary Symmetric Channel; Base Station Controller— двоичный
симметричный канал, контроллер базовой станции
BSI	British Standards Institute — Британский институт стандартов
BSS	Base Station Subsystem — подсистема базовой станции
BTS	Base	Transceiver Station			— базовая	приемо-передающая
станция	Bandwidth — полоса пропускания
BW
САС	Call Admission Control;				Connection Admission Control —
	управление доступом к вызову или соединению
СС	Call Control -— управление вызовом
CCR	Commitment, Concurrency and Recovery Protocol — протокол
передачи, согласования и возврата, CCR-протокол
CDMA	Code Division Multiple Access —- множественный доступ с
кодовым разделением каналов
CDPD	Cellular Digital Packet Data — пакеты цифровых данных для
сотовых сетей связи
CDV	Cell Delay Variation — непостоянство времени задержки (при
передаче ячеек ATM)
CMIP	Common Management Information Protocol — протокол общей
управляющей информации
CMIS	Common Management Information System — система общей
управляющей информации

98

Cn	Node Connectivity — возможности подключения узла
CNLS	connectionless (packet data service) — служба передачи
пакетных данных без установки соединения
CNM	Central	Network Management — централизованное управление
сетью	Connection-Oriented Network Protocol — сетевой протокол
CONP
	ориентированный на соединения
CPCS	Common Part Convergence Sub-layer — общая часть поду-
	ровня сходимости
CRC	Cyclic Redundancy Check — контроль с использованием
	циклического избыточного кода
CSMA/CA Carrier		Sense Multiple	Access / Collision Avoidance — множе-
	ственный доступ с контролем несущей и предотвращением
	конфликтов		Access / Collision Detection — множе-
CSMA/CD Carrier		Sense Multiple
	ственный доступ с контролем несущей и обнаружением
	конфликтов
DARPA	Defence Advance Research Projects Agency — Управление
перспективных исследований Министерства обороны США
DAWS	Digital Advanced Wireless System — усовершенствованная
беспроводная цифровая система
dB	Decibel — децибел, одна десятая от бела, логарифмической
единицы отношения двух физических величин
dBm	decibel with reference to a milli-watt power — децибел, в
сравнении с мощностью в милливаттах
DCE	Data Communication		Equipment — аппаратура передачи
данных	Distributed Database — распределенная база данных
DDB					—
DECT	Digital	Enhanced	Cordless	Telecommunication
модифицированная цифровая беспроволочная телефония
DES	Data Encryption Standard — стандарт шифрования данных
DIFS	Distributed Interface		Specification;	Distributed Inter	Frame
Space — Спецификация распределенного интерфейса; Распределенное
межфреймовое пространство
DMSP	Distributed Mail System Protocol — протокол распределенной
почтовой системы
DMT	Discrete Multi-Tone (modulation) — цифровая многоканальная
тоновая модуляция
DNS	Domain Name System — система имен доменов
DPP	Demand Priority Protocol — протокол приоритетов запросов

99

DPSK	Differential Phase Shift Keying — относительная фазовая
манипуляция
DQDB	Distributed Queue Dual Bus — двойная шина с распределенной
очередью
DQPSK	Differential Quaternary Phase Shift Keying — дифференциальное
четвертичное переключение со сдвигом фазы
DSB-AM		Double Sideband Amplitude Modulation — двухполосная и
	амплитудная модуляция
DSCP	DiffServ Control Protocol — протокол управления
дифференциальными службами
DSL	Digital Subscriber Line — цифровая абонентская линия
DSRR	Digital Short Range Radio system — цифровая коротковолновая
радио-система
DSS	Digital Signature Standard —- стандарт цифровой подписи
DTE	Data Terminal Equipment; Data Termination Equipment —
терминальное оборудование данных; оконечное оборудование данных
DVMRP	Distance Vector Multicast Routing Protocol — протокол
дистанционной векторной групповой многоадресной маршрутизации
ЕСМА	European Computer Manufacturers Association — Европейская
ассоциация производителей компьютеров
EDACS	Enhanced Digital Access Communication System — система связи
с расширенным цифровым доступом
EGP	Exterior Gateway Protocol — протокол внешних шлюзов;
протокол внешней маршрутизации
EIA	Electrical Industries Association — Ассоциация электронной
промышленности США
IRP	Effective Isotropic Radiated Power — эффективная мощность
изотропного излучения
EMC	ElectroMagnetic			Compatibility	—	электромагнитная
совместимость
ER	Explicit Rate — явная скорость, интенсивность						—
ETSI	European		Telecommunications		Standards	Institute
Европейский институт стандартов по телекоммуникациям
FCC	Federal Communications Commission — Федеральная комиссия
связи США
FCS	Frame	Check Sequence — контрольная последовательность
кадров
FDDI	Fibre	Distributed		Data Interface — распределенный интерфейс

передачи данных по оптоволоконным каналам

100