Основы организации сетей Сети и системы телекоммуникаций Созыкин А.В.

ИМКН УрФУ2 План Проблемы создания сетей Многоуровневая организация сетей Службы, интерфейсы и протоколы Архитектура сети и стек протоколов Инкапсуляция

ИМКН УрФУ3 Проблемы создания сетей Надежность Развитие сети Распределение ресурсов Качество обслуживания Безопасность

ИМКН УрФУ4 Надежность сетей Ошибки при передаче по сети: Искажение передаваемых данных Потеря сообщений Нарушение порядка передачи сообщений Поиск рабочего пути через сеть Несколько путей от источника к адресату Часть оборудования может выходить из строя

ИМКН УрФУ5 Развитие сети Масштабируемость Рост числа хостов в сети Объединение сетей Разные механизмы адресации Разные размеры сообщения Нарушение порядка передачи сообщений

ИМКН УрФУ6 Распределение ресурсов Распределение пропускной способности сети: Статическое Динамическое Управление потоком Быстрый отправитель перегрузит данными медленного получателя Скопление – перегрузка сети большим количеством одновременных отправлений

ИМКН УрФУ7 Качество обслуживания Что такое качество обслуживания в сети? Качество разное для разных типов нагрузки Файлы: Отсутствие искажений данных Задержки допустимы Видео, голос: Минимальная задержка Допустимы небольшие искажения

ИМКН УрФУ8 Безопасность Перехват информации, передаваемой по сети Пароль к электронной почте Поддельные узлы сети: Фальшивый сайт банка Изменение сообщений: Было: «Снимите с моего счета $10» Стало: «Снимите с моего счета $1000»

ИМКН УрФУ9 Как строить сети? Создание сети – сложная задача Проблем при создании сетей очень много Как организовать сеть так, чтобы все перечисленные проблемы были решены?

ИМКН УрФУ10 Организация сети Сложную задачу строительства сетей нужно разбить на несколько более простых Сети организуются в наборы уровней Один уровень возводится над предыдущим Цель уровня – предоставление сервисов вышестоящим уровням

ИМКН УрФУ11 Уровни сети Уровень 4 Уровень 3 Уровень 2 Уровень 1 Среда передачи данных Уровень 4 Уровень 3 Уровень 2 Уровень 1 Хост 1 Хост 2

ИМКН УрФУ12 Преимущества уровней Декомпозиция задачи Почти неразрешимая задача создания сети делится на ряд более простых Изоляция решений, возможность смены технологий: Задача – заменить медные кабели в сети оптическими (или даже WiFi) Меняется только уровень, взаимодействующий со средой Остальное ПО переписывать не нужно

ИМКН УрФУ13 Сервис Сервис определяет, что именно делает уровень Примеры сервисов: Надежная передача потока данных Согласование форматов передаваемых данных Поиск маршрута между сетями Сервис не определяет: Как именно уровень реализует сервис Как получить доступ к данному уровню

ИМКН УрФУ14 Протокол Протокол уровня n – правила и соглашения, используемые для связи уровня n одного хоста с уровнем n другого хоста

ИМКН УрФУ15 Протоколы сети Уровень 4 Уровень 3 Уровень 2 Уровень 1 Среда передачи данных Уровень 4 Уровень 3 Уровень 2 Уровень 1 Хост 1 Хост 2 Протокол уровня 1 Протокол уровня 2 Протокол уровня 3 Протокол уровня 4

ИМКН УрФУ16 Интерфейс Интерфейс – набор примитивных операций, предоставляемых нижним уровнем верхнему

ИМКН УрФУ17 Интерфейсы сети Уровень 4 Уровень 3 Уровень 2 Уровень 1 Среда передачи данных Уровень 4 Уровень 3 Уровень 2 Уровень 1 Хост 1 Хост 2 Интерфейс 3/4 Интерфейс 2/3 Интерфейс 1/2 Интерфейс 3/4 Интерфейс 2/3 Интерфейс 1/2

ИМКН УрФУ18 Сервис, интерфейс, протокол Сервис – что делает уровень? Протокол – как уровень это делает? Интерфейс – как использовать возможности уровня?

ИМКН УрФУ19 Архитектура сети Архитектура сети – набор уровней и протоколов сети Интерфейсы не входят в архитектуру! Стек протоколов – иерархически организованный набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия по сети

ИМКН УрФУ20 Инкапсуляция Инкапсуляция – включение сообщения вышестоящего уровня в сообщение нижестоящего уровня Сообщение: Заголовок Данные Концевик

ИМКН УрФУ21 Инкапсуляция Уровень 3 Уровень 2 Уровень 1 Среда передачи данных З2З2 З2З2 З2З2 З1З1 К1К1 З2З2 З1З1 К1К1 Хост 1Хост 2 З2З2 З2З2

ИМКН УрФУ22 Итоги Проблемы создания сетей Многоуровневая организация сетей Службы, интерфейсы и протоколы Архитектура сети и стек протоколов Инкапсуляция

ИМКН УрФУ23 Вопросы?