Вопросы и ответы к экзамену по курсу распределенные вычислительные сети

Вместо оглавления Часть 1 Вопросы к экзамену Исторические аспекты развития коммуникаций. Состояние телекоммуникаций к концу 20-го века Основы теории передачи данных по линиям связи Спектральный анализ сигналов на линияхсвязи ряд Фурье Амплитудно-частотная характеристика Полоса пропускания Характеристики линий связи Полоса пропускания Затухание Уровень мощности Помехоустойчивость линии Перекрестные наводки на ближнем конце Достоверность передачи данных Интенсивностью битовых ошибок Пример ЛС Линейное кодирование Логическое кодирование Пропускная способность (throughput) линии Связь между проп. способностью линии и ееполосой пропускания Теорема Шеннона Теорема Найквиста-Котельниква Методы передачи дискретных данных Аналоговая модуляция Методы аналоговой модуляции Цифровое кодирование Требования к методам цифрового кодирования Аналоговая модуляция Методы аналоговой модуляции Квадратурная амплитудно-фазовая модуляция Цифровое кодирование Требования к методам цифрового кодирования Синхронизация Схемы кодирования Потенциальный код без возвращения к нулю Метод биполярного кодирования сальтернативной инверсией Потенциальный код с инверсией при единице Биполярный импульсный код Манчестерский код Потенциальный код 2B1Q Логическое кодирование Схемы кодирования Логическое кодирование Избыточные коды Скрэмблирование Передача аналоговых сигналов по цифровым линиям связи Импулъсно-кодовая модуляция Аналого-цифровой преобразователь Цифро-аналоговый преобразователь Что нужно для качественной передачи голоса Другие методы дискретной модуляции Асинхронная и синхронная передачи Выводы Характеристики кабелей связи Что такое кабель Электромагнитные характеристики Четыре типа кабеля Стандарты кабелей Выводы Дополнительные сведения Кабели на основе неэкранированной витой пары Наиболее важные электромагнитные хар-ки кабеля категории 5 Кабели на основе экранированной витой пары Коаксиальные кабели Волоконно-оптические кабели Структурированные кабельные сети Зачем это нужно Структурированная кабельная система Типичная иерархическая структура SCS Преимущества использования SCS Выводы Проблемы совместного использования линий связи Коммутация каналов Техника мультиплексирования Аппаратура TDM-сетей Мультиплексор Демультиплексор Коммутатор Выводы Сети с коммутацией каналов и сети с коммутацией пакетов Коммутация каналов Общие свойства сетей с коммутацией каналов (FDM и TDM) Коммутация пакетов Отличия Неопределенность пропускной способности Выводы Методы доступа к среде передачи и их применение в локальных сетях ЭВМ Локальные вычислительные сети Методы доступа Метод доступа CSMA/CD Сетевые топологии физического уровня Полносвязная топология Ячеистая топология Общая шина Топология звезда Кольцевая конфигурация Локальные и глобальные сети Отличия локальных сетей от глобальных Структура крупных локальных и глобальных сетей Локальные сети на основе технологии Ethernet Канальный уровень Уровень MAC Уровень LLC Форматы кадров Ethernet Параметры уровня MAC Ethernet Физические спецификации технологии Ethernet Коммутируемые сети Ethernet Коммутатор ЛВС (switch) Мост (bridge) Технология коммутации Прозрачные мосты Мосты с маршрутизацией от источника Технологии, специфика адаптации технологии Ethernet к сетям доступа MetroEthernet Коммутация IP-пакетов Локальные сети на основе технологии FDDI Технология FDDI Канальный уровень технологии FDDI Особенности метода доступа FDDI Физический уровень технологии FDDI Характеристики технологий FDDI, Ethernet, Token Ring Выводы Локальные сети на основе технологии Token Ring Маркерный метод доступа Физический уровень технологии Token Ring Выводы Дополнительно Token Ring FDDI Глобальные сети связи Типы глобальных сетей Выделенные каналы Глобальные сети с коммутацией каналов Глобальные сети с коммутацией пакетов Характеристики сетей с коммутацией пакетов Магистральные сети и сети доступа Выводы Сети на основе Frame Relay Сети frame relay Особенностью технологии frame relay Выводы Сети ISDN. Концепция сети с интеграцией услуг Несколько видов служб Использование служб ISDN вкорпоративных сетях Пользовательский интерфейс Выводы Сети X.25 Функции PAD Технология сетей Х.25 Выводы Уровневые иерархические модели объединения сетей. OSI Стек коммуникационных протоколов Физический уровень Канальный уровень Сетевой уровень Сетевые протоколы Протоколами маршрутизации Протоколы разрешения адресов Транспортный уровень Сеансовый уровень Представительный уровень Прикладной уровень Часть 2 Для экзамена Вопросы к экзамену Источники Принятые сокращения Рекомендации Сети на основе стека протоколов TCP/IP История возникновения Многоуровневая структура стека TCP/IP Уровень межсетевого взаимодействия Основной уровень Порты и сокеты Протоколы Прикладной уровень Основнй уровнь Уровень межсетевого взаимодействия Протоколы уровня сетевых интерфейсов Уровень MAC Адресация Примеры протоколов сетевого уровня Предистория Сокет Структура адресного пространства в сетях TCP/IP для IPv4 IP-адреса Символьные доменные имена Версия IPv4 Деление сетей на подсети Технология масок Технология бесклассовой междоменной маршрутизации CIDR Технология VLSM Подсети Адресация подсетей Основные понятия IP-адресация Протокол IP Особенности IP-протокола Формат IP пакета Транспортировка пакетов Дерево протоколов стека TCP/IP Основные принципы работы маршрутизатора Таблицы маршрутизации Функции маршрутизатора Фрагментация IP-пакетов, MTU Maximum Transmission Unit Маршрутизаторы Принцип работы маршрутизатора Маршрутизация и коммутация Маршрутизация Задачи маршрутизации Протоколы маршрутизации Алгоритмы маршрутизации Типы Характеристики современных маршрутизаторов Фрагментация и определение MTU пути Типовые характеристики современных маршрутизаторов Фрагментация и определение MTU пути Особенности и отличия IPv6 Сравнение с IPv4 Улучшения IPv6 по сравнению с IPv4 Метки потоков Стандарт IPv6 Формат заголовка IPv6 пакета Адрес в протоколе IPv6 Маршрутизация и другие возможности Доменная система имен Символьные доменные имена Система доменных имен DNS Две основные схемы разрешения DNS-имен Маршрутизация. Distance vector и Link-state алгоритмы (концепция). IGP. EGP Функции маршрутизатора Протоколы маршрутизации Внутренние и внешние протоколы маршрутизации Магистраль и автономные системы Техника бесклассовой маршрутизации CIDR Проблемы роста и подходы к их решению Параметры оптимизации маршрута Метрики маршрутов Широковещательный алгоритм оптимизации маршрута Маршруты по умолчанию Внешние и внутренние протоколы маршрутизации Протокол RIP Построение таблицы маршрутизации Адаптация RIP-маршрутизаторов к изменениям состояния сети Главная причина нестабильной работы Методы борьбы с ложными маршрутами в протоколе RIP Протокол OSPF в сетях сложной структуры Преимущества OSPF Недостатки Подробное описание Агрегирование каналов Базовые особенности учета состояния канала Маршрутизация в рамках EGP BGP Протокол BGP-4 Атрибуты и их характеристики BGP-4 и CIDR Технологии MPLS/IP и EoMPLS Частные виртуальные сети Механизмы обеспечения качества обслуживания (QoS) в IPv4 Типы служб QoS Базовая архитектура QoS Средства QoS узла Механизм работы Качество обслуживания QoS Виртуальные частные сети как механизм туннелирования траффика, технологии PPTP и L2TP Виртуальные частные сети VPN Классификация VPN Защищенных каналы связи. IPSEC Технология IPsec Общая схема преобразования данных в IPsec AH и ESP Режим туннеля и транспортный режим Протокол AH Построение VPN Схема построения VPN Ассоциации безопасности и SPI IP политика фильтрации. Управление ключами IKE (IKE+ISAKMP+AH+ESP-ipsec) Передача голосового трафика Протокол RTP Протокол SIP Технологии IP multicast для IPv4 IGMP Протокол PIM и узел RP Функционирование почтовой системы Спам. Методы борьбы Обеспечение безопасности в сетях на основе IPv4 и IPv6 Ассоциации безопасности и SPI IP политика фильтрации. Дополнительный материал Основные фундаментальные понятия и определения Протоколы маршрутизации Функции маршрутизатора Маршрутизаторы Маршрутизаторы. Типовые характеристики современных маршрутизаторов. Протокол IP Основные функции протокола IP Структура IP-пакета Контрольная сумма Таблицы маршрутизации в IP-сетях Назначение полей таблицы маршрутизации Источники и типы записей в таблице маршрутизации Маршрутизация с использованием масок Использование масок для структуризации сети (Маршрутизация с использованиеммасок одинаковой длины Использование масок переменной длины Сеть, структурированная с использованием масок переменной длины Технология бесклассовой междоменной маршрутизации CIDR Фрагментация IP-пакетов Протокол надежной доставки TCP-сообщений Порты Сегменты и потоки Соединения Реализация скользящего окна в протоколе TCP Дистанционно-векторный протокол RIP Протокол «состояния связей» OSPF Материал из презентации Адресация Примеры протоколов сетевого уровня Маршрутизаторы Принцип работы маршрутизатора IP-адресация Протокол IP Особенности IP-протокола Маршрутизация и коммутация Формат IP пакета Транспортировка пакетов Стандарт IPv6 Формат заголовка IPv6 пакета Формат заголовка протокола Адрес в протоколе IPv6 Маршрутизация и другие возможности Маршрутизация Задачи маршрутизации Протоколы маршрутизации Алгоритмы маршрутизации Алгоритмы маршрутизации по вектору расстояния Алгоритм маршрутизации по вектору расстояния и изменение топологии Маршрутизация с учетом состояния канала связи Режим исследования сети Обработка изменений топологии в протоколах маршрутизации Сравнение методов маршрутизации Поддержка параметров QoS MPLS Управление трафиком Качество обслуживания QoS QoS предполагает следующее: IP-туннели Протокол PPP Переговорное принятие параметров соединения Протоколы файлового обмена, электронной почты, дистанционного управления.Конференц-связь. Web-технологии Сервисы прямого обращения OSI Библиография ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ К ЭКЗАМЕНУ ПО КУРСУ «РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ»
Часть1 (зима 2009-2010 г.) билеты №№1-2 Часть2 (весна 2010 г.) билеты №№27-43 (17 билетов)
Дополнительный материал части 2: Протоколы маршрутизации ПротоколIP (и маршрутизация) ПротоколTCP Материал из презентации
Вопросы к экзамену по курсу Распределенные Вычислительные Сети
1. Исторические аспекты развития коммуникаций. Эволюция телекоммуникационных систем от древнего мира до наших дней. Примеры наиболее значимых исторических коммуникационных систем. Развитие коммуникаций в XX веке.
системы коммуникаций: органы зрения, слуха и голосовой аппарат. письменность. символьный язык для описания не только объектов реального мира, но и абстрактных понятий. Сигнальные костры (зона видимости, разжигались по очереди). Почтовые голуби
в 19-ом веке стали появляться железные дороги, пароходы, электрический телеграф и телефон. Связь с применением азбуки Морзе в 1840-ых годах позволяла передать до 10 бит/сек на расстояние десятки и сотни километров. Азбука Морзе, пожалуй, была первым широко распространенным телекоммуникационным кодом Телевидение. 1907 году Б. Г. Розингом было предложено использовать для приема изображения электронно-лучевую трубку (ЭЛТ), Устройство отображения на принимающей стороне также предполагало применение ЭЛТ. Электронное телевидение возникло в 30-х годах двадцатого века (усилиями В. К. Зворыкина и Ф. Франсуорта).
Состояние телекоммуникаций к концу 20-го века: (К 1950 годам: 1,2,3) Телеграфная сеть, которая просуществовала до конца 20-го века. Телефонная сеть (аналоговая), имеющая полосу 4 кГц и почти не менявшаяся по принципам работы с 1880 годов. Импульсная сигнальная система практически не изменялась с 1910 года. Телексная сеть, которая применялась в основном для делового обмена. Первые компьютеры 50-х годов -большие, громоздкие и дорогие -предназначались для очень небольшого числа избранных пользователей. Системы пакетной обработки, как правило, строились на базе мэйнфрейма -мощного и надежного компьютера универсального назначения. в начале 60-х годов появились новые способы организации вычислительного процесса, которые позволили учесть интересы пользователей. Начали развиваться интерактивные многотерминальные системы разделения времени В начале 70-х годов появились большие интегральные схемы. Их сравнительно невысокая стоимость и высокие функциональные возможности привели к созданию мини-компьютеров, которые стали реальными конкурентами мэйнфреймов. Шло время, потребности пользователей, им уже хотелось получить возможность обмена данными с другими близко расположенными компьютерами. Предприятия и организации стали соединять свои мини-компьютеры вместе и
разрабатывать ПО, необходимое для их взаимодействия. В результате появились первые локальные вычислительные сети
7. В середине 80-х годов утвердились стандартные технологии объединения компьютеров в сеть — Ethernet, Arcnet, Token Ring. Мощным стимулом для их развития послужили персональные компьютеры.
Интернет является сетью виртуальных сетей. В1991 году у нас (тогда еще в СССР) о нем знали неск. десятков человек
/>
8. Сегодня ВС продолжают развиваться достаточно быстро. Разрыв между локальными и глобальными сетями сокращается из-за появления высокоскоростных территориальных каналов связи. В глобальных сетях появляются службы доступа к ресурсам, такие же удобные и прозрачные, как и службы локальных сетей. Подобные примеры в большом количестве демонстрирует самая популярная глобальная сеть — Internet.
Вопросы+ответы_v35.doc 6/17/2010, 12:58:30
Вопросы к экзамену по курсу Распределенные Вычислительные Сети
2. Основы теории передачи данных по линиям связи. Спектральная теория и ее применение к линиям связи. АЧХ.
Линия связи
проводные (воздушные);
кабельные (медные и волоконно-оптические);
радиоканалы наземной и спутниковой связи.
Спектральный анализ сигналов на линиях связи
/>Из теории гармонического анализа известно: любой периодический процесс можно представить в виде суммы синусоидальных колебаний различных частот и различных амплитуд Для некоторых сигналов, (напр., для последовательности прямоугольных импульсов одинаковой длительности и амплитуды), спектр легко вычисляется на основании формул Фурье. Представив значение напряжения или силы тока в виде однозначной периодической функции времени g(t) с периодом Т, можно разложить её в ряд Фурье..где f = 1/Т— основная частота (гармоника), ап и bп — амплитуды синусов и косинусов п-й гармоники, а с — константа. Информационный сигнал, имеющий конечную длительность (все информационные сигналы имеют конечную длительность), может быть разложен в ряд Фурье, если представить, что весь сигнал бесконечно повторяется снова и снова (то есть интервал от Т до 2Т полностью повторяет интервал от 0 до Т, и т. д.).Амплитуды ап могут быть вычислены для любой заданной функции g(t).
/>/>
Для сигналов произвольной формыспектр можно найти с помощью спектральных анализаторов, которые измеряют спектр реального сигнала и отображают амплитуды составляющих гармоник.
/>
5. Ни один канал связи не может передавать сигналы без потери мощности. Искажение передающим каналом синусоиды какой-либо частоты приводит к искажению передаваемого сигнала любой формы (синусоиды различных частот искажаются неодинаково). · Линия связи искажает сигналы из-за того, что ее
физические параметры отличаются от идеальных.
· Кроме того, существуют и внешние помехи, которые создают различные электрические двигатели, электронные устройства, атмосферные явления и т. д.
Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ)показывает, как затухает амплитуда синусоиды на выходе линии связи по сравнению с амплитудой на ее входе для всех возможных частот передаваемого сигнала. Вместо амплитуды в этой характеристике часто используют также такой параметр сигнала, как его мощность.
Все каналы связи уменьшают гармоники ряда Фурье в разной степени, искажая передаваемый сигнал. Как правило, амплитуды передаются без уменьшения в некотором частотном диапазоне, который наз. полосой пропускания. Обычно в полосу пропускания включают частоты, которые передаются с потерей мощности, не превышающей 50 %.
Знание АЧХпозволяет определить форму вых. сигнала
/>
практически для любого вх. сигнала. Для этого необходимо найти спектр вх. сигнала, преобразовать амплитуду составляющих его гармоник в соответствии с АЧХ, а затем найти форму вых. сигнала, сложив преобразованные гармоники
Вопросы+ответы_v35.doc 6/17/2010, 12:58:30
Вопросы к экзамену по курсу Распределенные Вычислительные Сети