Уникальное числовое или строковое значение позволяющее точно идентифицировать компьютер в сети

Обновлено: 15.01.2025

Еще одной проблемой, которую нужно учитывать при объединении трех и более компьютеров, является проблема их адресации, точнее сказать адресации их сетевых интерфейсов 3 Иногда вместо точного "адрес сетевого интерфейса " мы будем использовать упрощенное выражение "адрес узла сети". . Один компьютер может иметь несколько сетевых интерфейсов. Например, для образования физического кольца каждый компьютер должен быть оснащен как минимум двумя сетевыми интерфейсами для связи с двумя соседями. А для создания полносвязной структуры из N компьютеров необходимо, чтобы у каждого из них имелся N-1 интерфейс .

Адреса могут использоваться для идентификации не только отдельных интерфейсов, но и их групп ( групповые адреса). С помощью групповых адресов данные могут направляться сразу нескольким узлам. Во многих технологиях компьютерных сетей поддерживаются так называемые широковещательные адреса . Данные, направленные по такому адресу, должны быть доставлены всем узлам сети.

Множество всех адресов, которые являются допустимыми в рамках некоторой схемы адресации, называется адресным пространством . Адресное пространство может иметь плоскую (линейную) (рис. 4.9) или иерархическую (рис. 4.10) организацию. В первом случае множество адресов никак не структурировано.

При иерархической схеме адресации оно организовано в виде вложенных друг в друга подгрупп, которые, последовательно сужая адресуемую область, в конце концов определяют отдельный сетевой интерфейс .

Рис. 4.10. Иерархическая структура адресного пространства.

На рис. 4.10 показана трехуровневая структура адресного пространства, при которой адрес конечного узла задается тремя составляющими: идентификатором группы (K), в которую входит данный узел, идентификатором подгруппы (L) и, наконец, идентификатором узла (n), однозначно определяющим его в подгруппе . Иерархическая адресация во многих случаях оказывается более рациональной, чем плоская. В больших сетях, состоящих из многих тысяч узлов, использование плоских адресов может привести к большим издержкам — конечным узлам и коммуникационному оборудованию придется работать с таблицами адресов, состоящими из тысяч записей. А иерархическая система адресации позволяет при перемещении данных до определенного момента пользоваться только старшей составляющей адреса, затем для дальнейшей локализации адресата следующей по старшинству частью, и в конечном счете — младшей частью. Примером иерархически организованных адресов служат обычные почтовые адреса, в которых последовательно уточняется местонахождение адресата: страна, город, улица, дом, квартира.

К адресу сетевого интерфейса и схеме его назначения можно предъявить несколько требований:

Нетрудно заметить, что эти требования противоречивы — например, адрес , имеющий иерархическую структуру, скорее всего, будет менее компактным, чем плоский. Символьные имена удобны, но из-за переменного формата и потенциально большой длины их передача по сети не очень экономична. Так как все перечисленные требования трудно совместить в рамках какой-либо одной схемы адресации, на практике обычно используется сразу несколько схем, так что сетевой интерфейс компьютера может одновременно иметь несколько адресов-имен. Каждый адрес используется в той ситуации, когда соответствующий вид адресации наиболее удобен. А для преобразования адресов из одного вида в другой используются специальные вспомогательные протоколы, которые называют иногда протоколами разрешения адресов (address resolution) .

Примером плоского числового адреса является МАС- адрес , используемый для однозначной идентификации сетевых интерфейсов в локальных сетях. Такой адрес обычно применяется только аппаратурой, поэтому его стараются сделать по возможности компактным и записывают в виде двоичного или шестнадцатеричного значения, например 0081005e24a8. Когда задаются МАС-адреса, вручную ничего делать не нужно, так как они обычно встраиваются в аппаратуру компанией-изготовителем; их называют еще аппаратными (hardware) адресами . Использование плоских адресов является жестким решением — при замене аппаратуры, например сетевого адаптера, изменяется и адрес сетевого интерфейса компьютера.

Проблема установления соответствия между адресами различных типов, которой занимаются протоколы разрешения адресов, может решаться как централизованными, так и распределенными средствами. В случае централизованного подхода в сети выделяется один или несколько компьютеров (серверов имен), в которых хранится таблица соответствия друг другу имен различных типов, например символьных имен и числовых номеров. Все остальные компьютеры обращаются к серверу имен, чтобы по символьному имени найти числовой номер компьютера, с которым необходимо обменяться данными.

Адреса могут использоваться для идентификации:

отдельных интерфейсов;
их групп (групповые адреса);
сразу всех сетевых интерфейсов сети ( широковещательные адреса ).

Адреса могут быть:

числовыми и символьными ;
аппаратными и сетевыми ;
плоскими и иерархическими.

Для преобразования адресов из одного вида в другой используются протоколы разрешения адресов ( address resolution ).

Еще одной важнейшей задачей построения сетей является создание эффективного механизма коммутации. В следующей лекции мы рассмотрим это фундаментальное понятие с самых общих позиций.

СГА | АУП | Витте | Курсовые | Тесты | Помощь запись закреплена

Цветовой ______ — соотношение цветовых составляющих, представленных в данном цвете

Установите соответствие между операторами SQL и их функциями:
DROP
CREATE
SELECT
ALTER
удаляет объект базы данных
изменяет объект базы данных
считывает данные, удовлетворяющие заданным условиям
создает объект базы данных

______ — конструкции, которые предназначаются для многократного выполнения операторов, составляющих тело конструкции

Верны ли утверждения: А) Значения атрибутов в HTML обычно заключаются в кавычки. В) Язык HTML различает большие и малые буквы.
А - да, В - да
А - нет, В - нет
А - да, В - нет
А - нет, В - да

Синтаксис PHP подобен синтаксису языка
SQL
С
Python
Java

_____ - основная структурная единица языка HTML

«____________» — вычислительная или сетевая архитектура, в которой задания или сетевая нагрузка распределены между поставщиками услуг (сервисов), называемыми серверами, и заказчиками услуг, называемыми клиентами

_________________ списки - списки из пронумерованных пунктов

______ — раздел программирования, ориентированный на разработку web-приложений (программ, обеспечивающих функционирование динамических сайтов Всемирной паутины)

______________ - текст (или изображение), нажав на который, пользователь будет перемещен на другой документ или другое место в данном документе

Тип доступа a в PHP
открывает файл так, что при этом fopen() возвращает false и генерируется предупреждение. Если файл не существует, то делается попытка создать его
открывает файл только для чтения; устанавливает указатель позиции в файле на начало файла
открывает файл только для записи; устанавливает указатель файла на его начало и усекает файл до нулевой длины. Если файл не существует, то пытается создать его
открывает файл только для записи; устанавливает указатель файла в его конец. Если файл не существует, то пытается создать его

______ массивов — свойство массивов, при котором кроме равенства значений и ключей элементов требуется еще, чтобы элементы в обоих массивах были записаны в одном и том же порядке

______ — скриптовый язык общего назначения, применяемый для разработки web-приложений

_____ - команда форматирования, определяющая конкретный стилевой эффект для элемента web-страницы

_____ - семейство языков разметки web-страниц на основе XML, повторяющих и расширяющих возможности HTML 4

Установите соответствие между сайтами и их описаниями:
Личные блоги
Гостевая книга
Тематические сайты
Сайт-витрина
программное обеспечение, применяющееся на web-сайтах и позволяющее их посетителям оставлять различные пожелания, замечания, краткие заметки, адресованные владельцу или будущим посетителям
ресурсы, у которых практически все страницы посвящены одной определенной проблематике или теме
категория сайтов, в которую входят ресурсы, созданные отдельными пользователями
вид сайта, основным предназначением которого является не продажа готовой продукции, а лишь ее реклама

Верны ли утверждения: А) Канал связи между владельцем сайта и его посетителем не может изменяться. В) Уникальный дизайн предполагает отрисовку с нуля.
А - да, В - да
А - нет, В - да
А - нет, В - нет
А - да, В - нет

______ — принцип web-дизайна, при котором неоднократно используются одни и те же элементы разными способами

_____________ - элемент интерфейса, который позволяет пользователю выбрать одну опцию (пункт) из предопределенного набора (группы)

______ — объект, отдельные элементы которого наследуют свойства родительских структур

______ — принцип web-дизайна, при котором имеет место быть визуальная дифференциация двух и более элементов web-дизайна

Верны ли утверждения: А) Когда пользователь дает запрос на какую-либо страницу (переходит на неё по ссылке или вводит адрес в адресной строке своего браузера), то вызванная страница сначала обрабатывается на сервере/ В) Информационно значимое содержимое web-страницы обычно называется сервером.
А - да, В - нет
А - нет, В - да
А - нет, В - нет
А - да, В - да

Современный web-дизайн базируется на принципах:
контраста и балансировки
комплементарности
акцентирования
выравнивания
повторения и удобства восприятия

К серверным языкам программирования можно отнести:
DSL
Ruby
PHP
Java

____ в HTML предназначен(а) для обмена данными между пользователем и сервером
Заголовок
Атрибут
Форма
Элемент

К операторам определения данных SQL относятся^
ALTER
SELECT
DROP
CREATE

Социальные ______ — ресурсы, ориентированные на использование в академической сфере, позволяя пользователям работать с базами данных цитат из научных статей

Достоинства векторной графики:
возможность позиционирования объектов пооси, перпендикулярной плоскости экрана
возможность неограниченного масштабирования безпотери качества
небольшой размер файла присложной детализации изображения
возможность перемещения, вращения, растягивания, группировки ит.д. также без потери качества

Установите соответствие между понятиями и определениями:
Структура сайта
Активные компоненты
Счетчик посещений
Элементы навигации
древовидное иерархическое представление всех элементов сайта, включая информационные разделы и их подразделы
кнопки, которые умеют реагировать на движения мыши, выполняя при наведении на них курсора какие-либо несложные действия
небольшой сценарий, вызывающий установленный на сервере CGI-скрипт, который фиксирует каждое открытие документа в браузере пользователей, изменяя значение индикатора счетчика
гиперссылки, связывающие данный документ с другими разделами сайта

Верны ли утверждения: А) События мыши/клавиатуры — события в Macromedia Flash, которые инициируются пользователем. В) События кадров — события в Macromedia Flash, которые происходят по истечению определённого интервала времени.
А - да, В - да
А - нет, В - нет
А - нет, В - да
А - да, В - нет

Реляционными системами управления базами данных являются:
MySql
Cache
GemStone
PostgreSql

Если в PHP используется метод ______, то данные передаются путем их добавления к URL-адресу вызываемого сценария, предназначенного для обработки полученной информации
GET
SET
POST
CLASS

_____ ссылки внутри страницы - подчеркнутые слова в тексте (изображения), указывающие на страницы, где можно найти подробную информацию о слове, играющем роль ссылки

Верны ли утверждения: А) Оператор SQL ROLLBACK откатывает все изменения, сделанные в контексте текущей транзакции. В) Оператор SQL SAVEPOINT задает запрет, имеющий приоритет над разрешением.
А - да, В - нет
А - нет, В - да
А - нет, В - нет
А - да, В - да

Установите соответствие между сетями и их описаниями:
Геосоциальные сети
Профессиональные социальные сети
Специализированные социальные сети
Корпоративные социальные сети
позволяют налаживать социальные связи на основании географического положения пользователя
создаются для общения на профессиональные темы, обмена опытом и информацией, поиска и предложения вакансий, развития деловых связей
объединяют людей по определенным критериям (возраст, пол, вероисповедание, определенные увлечения ит.д.)
решают задачи организации и сопровождения деятельности компании

Верны ли утверждения: А) Процесс расчета реалистичных изображений называют рендерингом. В) Задача 3D – моделирования — разработать визуальный объемный образ желаемого объекта.
А - да, В - нет
А - нет, В - нет
А - да, В - да
А - нет, В - да

Методом _______ в PHP данные передаются только с помощью форм, и пользователь (клиент) не видит, какие именно данные отправляются серверу
CLASS
SET
GET
POST

______ данных — совокупность связанных данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования, независимая от прикладных программ

Установите соответствие между тегами и их описаниями:
.
.
.
является элементом определения термина
является элементом списка определений
является элементом определения описания

К операторам манипуляции данными SQL относятся^
SELECT
CREATE
UPDATE
DELETE
INSERT

______ — уникальное числовое или строковое значение, позволяющее точно идентифицировать компьютер в Сети

На web-сервере выполняют свою работу различные приложения, наибольшую популярность среди которых получили поисковики и средства связи с базами данных, для разработки этих приложений применяются такие стандарты, как:
CGI
SSL
VisualBasic
JavaScript

Таблицы стилей в CSS могут быть подключены, внедрены в описываемый ими web-документ когда:
таблица стилей находится в отдельном файле, она может быть подключена к web-документу посредством тега , располагающегося в этом документе между тегами и
таблица стилей описана в самом документе, она может располагаться в нём в теле какого-то отдельного тега (посредством его атрибута style) этого документа
таблица стилей находится в отдельном файле, она может быть подключена к web-документу посредством директивы @import, располагающейся в этом документе между тегами и
таблица стилей описана в самом документе, она может располагаться в нём между тегами

Первым элементом web-страницы является ее

Недостатками архитектуры «клиент-сервер» являются:
невозможность объединить различные клиенты
неработоспособность сервера может сделать неработоспособной всю вычислительную сеть
высокая стоимость оборудования
поддержка работы данной системы требует отдельного специалиста - системного администратора
Верны ли утверждения: А) Архитектура «Клиент-сервер» делает возможным распределить функции вычислительной системы между несколькими независимыми компьютерами в сети. В) Клиенты и серверы взаимодействуют через компьютерную сеть и могут быть как различными физическими устройствами, так и программным обеспечением.
А - нет, В - нет
А - да, В - нет
А - да, В - да
А - нет, В - да

Расположите шаги процесса получения информации клиентами от сервера в логическом порядке
клиент получает ответ от сервера, расшифровывает его и выдает полученную информацию пользователю
сервер принимает запрос и расшифровывает его
сервер извлекает нужный клиенту файл или фрагмент данных, записанных в файле, и посылает его клиенту в виде другого информационного блока - серверного ответа
пользователь запрашивает с помощью программы-клиента некую информацию
клиент устанавливает соединение с сервером и посылает особый информационный блок, называемый клиентским запросом

Расположите авторские стили в порядке возрастания их приоритетов:
стили, заданные во внешних таблицах стилей, подключённых к документу
стили, объявленные непосредственно в теге данного элемента посредством атрибута style этого тега
стили, заданные непосредственно селекторами всех десяти видов, содержащимися в контейнерах style данного документа
стили, наследуемые в документе элементом от своих предков

Во Flash события подразделяются на:
события переменных
события кадров
события мыши/клавиатуры
события объектов

С помощью атрибута ______ можно указать, что в выпадающем списке могут быть выбраны одновременно несколько элементов
title
multiple
target
alt

Верны ли утверждения: А) Между основными принципами web-дизайна имеется взаимосвязь, которая проявляется в том, что контрастирование затрагивает акцентирование, удобство восприятия и прочие принципы дизайна. В) Принцип балансировки основывается на идее о том, как распределены элементы в дизайне и как они соотносятся с общим распределением визуальной нагрузки в рамках web-страницы.
А - нет, В - да
А - да, В - да
А - нет, В - нет
А - да, В - нет

Свойства строки в PHP:
строка может содержать любые символы
строка может содержать произвольное количество символов
длина строки не ограничивается объемом оперативной памяти
строки в PHP невозможно сравнивать

Установите соответствие между категориями устанавливаемых параметров в PHP и их описаниями:
LC_TYPE
LC_TIME
LC_NUMERIC
используется для установки локали для функции форматирования дробных чисел
используется для установки локали перевода символов нижний/верхний регистры
помогает настроить форматированный вывод даты и времени

______ — участок Интернета, созданный для удобства управления им

Если задать ширину таблицы атрибутом _____ с абсолютным значением, то ширина страницы будет равна указанному числу пикселов
multiple
target
title
width

Социальная ______ — приложение, позволяющее посетителям оставлять ссылки на их коллекции, книги, аудиозаписи и т. п., доступные другим

______ графика — изображения, созданные (а точнее будет сказать — описанные), при помощи математических формул

В PHP существует следующие группы управляющих конструкций:
конструкции включений
конструкции выключений
конструкции возврата значений
конструкции объявления

___________ - всемирная система объединённых компьютерных сетей для хранения и передачи информации

Верны ли утверждения: А) Функция file_exist() в PHP считывает файл, имя которого передано ей в качестве параметра имя_файла, и выводит его содержимое на экран. В) Функция readfile() в PHP проверяет, существует ли файл или директория, имя которой передано ей в качестве аргумента.
А - нет, В - нет
А - да, В - нет
А - да, В - да
А - нет, В - да

______ машина — абстрактное вычислительное устройство, которое может быть реализовано разными способами: аппаратно или программно

_____ - стандарт W3C, определяющий представление документов, написанных на HTML, и вообще любом языке XML

______ — базовое понятие в объектно-ориентированном программировании, которое рассматривается как тип данных

Установите соответствие между операторами SQL и их функциями:

считывает данные, удовлетворяющие заданным условиям

Web-девелопмент и web-дизайн

Верны ли утверждения: А) Значения атрибутов в HTML обычно заключаются в кавычки. В) Язык HTML различает большие и малые буквы.

Web-девелопмент и web-дизайн

_________________ списки - списки из пронумерованных пунктов

Web-девелопмент и web-дизайн

Для конкатенации (присоединения) строк в PHP используется оператор

Web-девелопмент и web-дизайн

открывает файл так, что при этом fopen() возвращает false и генерируется предупреждение. Если файл не существует, то делается попытка создать его

открывает файл только для чтения; устанавливает указатель позиции в файле на начало файла

открывает файл только для записи; устанавливает указатель файла на его начало и усекает файл до нулевой длины. Если файл не существует, то пытается создать его

открывает файл только для записи; устанавливает указатель файла в его конец. Если файл не существует, то пытается создать его

Web-девелопмент и web-дизайн

______ — скриптовый язык общего назначения, применяемый для разработки web-приложений

Web-девелопмент и web-дизайн

_____ - команда форматирования, определяющая конкретный стилевой эффект для элемента web-страницы

Web-девелопмент и web-дизайн

_____ - семейство языков разметки web-страниц на основе XML, повторяющих и расширяющих возможности HTML 4

Web-девелопмент и web-дизайн

Установите соответствие между сайтами и их описаниями:

вид сайта, основным предназначением которого является не продажа готовой продукции, а лишь ее реклама

ресурсы, у которых практически все страницы посвящены одной определенной проблематике или теме

программное обеспечение, применяющееся на web-сайтах и позволяющее их посетителям оставлять различные пожелания, замечания, краткие заметки, адресованные владельцу или будущим посетителям

категория сайтов, в которую входят ресурсы, созданные отдельными пользователями

Web-девелопмент и web-дизайн

Верны ли утверждения: А) Канал связи между владельцем сайта и его посетителем не может изменяться. В) Уникальный дизайн предполагает отрисовку с нуля.

Web-девелопмент и web-дизайн

______ — принцип web-дизайна, при котором неоднократно используются одни и те же элементы разными способами

Web-девелопмент и web-дизайн

______ — объект, отдельные элементы которого наследуют свойства родительских структур

Web-девелопмент и web-дизайн

____ в HTML предназначен(а) для обмена данными между пользователем и сервером

Web-девелопмент и web-дизайн

возможность позиционирования объектов пооси, перпендикулярной плоскости экрана

возможность неограниченного масштабирования безпотери качества

небольшой размер файла присложной детализации изображения

возможность перемещения, вращения, растягивания, группировки ит.д. также без потери качества

Web-девелопмент и web-дизайн

Установите соответствие между понятиями и определениями:

гиперссылки, связывающие данный документ с другими разделами сайта

небольшой сценарий, вызывающий установленный на сервере CGI-скрипт, который фиксирует каждое открытие документа в браузере пользователей, изменяя значение индикатора счетчика

кнопки, которые умеют реагировать на движения мыши, выполняя при наведении на них курсора какие-либо несложные действия

древовидное иерархическое представление всех элементов сайта, включая информационные разделы и их подразделы

Web-девелопмент и web-дизайн

Реляционными системами управления базами данных являются:

Web-девелопмент и web-дизайн

Открывающий тег, стоящий вначале документа HTML и означающий его начало, состоит из:

Web-девелопмент и web-дизайн

Если в PHP используется метод ______, то данные передаются путем их добавления к URL-адресу вызываемого сценария, предназначенного для обработки полученной информации

Web-девелопмент и web-дизайн

Установите соответствие между сетями и их описаниями:

решают задачи организации и сопровождения деятельности компании

объединяют людей по определенным критериям (возраст, пол, вероисповедание, определенные увлечения ит.д.)

создаются для общения на профессиональные темы, обмена опытом и информацией, поиска и предложения вакансий, развития деловых связей

позволяют налаживать социальные связи на основании географического положения пользователя

Web-девелопмент и web-дизайн

Методом _______ в PHP данные передаются только с помощью форм, и пользователь (клиент) не видит, какие именно данные отправляются серверу

Web-девелопмент и web-дизайн

Установите соответствие между тегами и их описаниями:

Web-девелопмент и web-дизайн

______ — уникальное числовое или строковое значение, позволяющее точно идентифицировать компьютер в Сети

Web-девелопмент и web-дизайн

Таблицы стилей в CSS могут быть подключены, внедрены в описываемый ими web-документ когда:

таблица стилей находится в отдельном файле, она может быть подключена к web-документу посредством тега , располагающегося в этом документе между тегами и

таблица стилей описана в самом документе, она может располагаться в нём в теле какого-то отдельного тега (посредством его атрибута style) этого документа

таблица стилей находится в отдельном файле, она может быть подключена к web-документу посредством директивы @import, располагающейся в этом документе между тегами и

таблица стилей описана в самом документе, она может располагаться в нём между тегами и title> (которые, в свою очередь, располагаются в этом документе между тегами и )

Еще одной новой проблемой, которую нужно учитывать при объединении трех и более компьютеров, является проблема их адресации. К адресу узла сети и схеме его назначения предъявляются следующие требования:

§ Адрес должен уникально идентифицировать компьютер в сети любого масштаба.

§ Схема назначения адресов должна сводить к минимуму ручной труд администратора и вероятность дублирования адресов.

§ Адрес должен иметь иерархическую структуру, удобную для построения больших сетей.

§ Адрес должен иметь по возможности компактное представление, чтобы не перегружать память коммуникационной аппаратуры - сетевых адаптеров, маршрутизаторов и т. п.

Так как все перечисленные требования трудно совместить в рамках какой-либо одной схемы адресации, то на практике обычно используется сразу несколько схем, так что компьютер одновременно имеет несколько адресов-имен. Каждый адрес используется в той ситуации, когда соответствующий вид адресации наиболее удобен. А чтобы не возникало путаницы и компьютер всегда однозначно определялся своим адресом, используются специальные вспомогательные протоколы, которые по адресу одного типа могут определить адреса других типов.

Наибольшее распространение получили три схемы адресации узлов:

Аппаратные адреса “00-aa-00-62-c6-09” предназначены для сети небольшого или среднего размера, поэтому они не имеют иерархической структуры. Типичным представителем адреса такого типа является адрес сетевого адаптера локальной сети. Такой адрес обычно используется только аппаратурой, поэтому его стараются сделать по возможности компактным и записывают в виде двоичного или шестнадцатеричного значения, например 0081005е24а8. При задании аппаратных адресов обычно не требуется выполнение ручной работы, так как они либо встраиваются в аппаратуру компанией-изготовителем, либо генерируются автоматически при каждом новом запуске оборудования, причем уникальность адреса в пределах сети обеспечивает оборудование. Использование аппаратных адресов связано еще с одним недостатком - при замене аппаратуры, например, сетевого адаптера, изменяется и адрес компьютера.

Числовые адреса. 157.55.85.212 Символьные имена удобны для людей, но из-за переменного формата и потенциально большой длины их передача по сети не очень экономична. Поэтому во многих случаях для работы в больших сетях в качестве адресов узлов используются числовые составные адреса фиксированного и компактного форматов.

Проблема установления соответствия между адресами различных типов, которой занимается специальная сетевая служба ( служба имен ), может решаться как полностью централизованными, так и распределенными средствами.

В случае централизованного подхода в сети выделяется один компьютер (сервер имен), в котором хранится таблица соответствия друг другу имен различных типов, например символьных имен и числовых номеров. Все остальные компьютеры обращаются к серверу имен, чтобы по символьному имени найти числовой номер компьютера, с которым необходимо обменяться данными. Наиболее известной службой централизованного разрешения имен является служба Domain Name System (DNS), используемая в Internet.

Распределенный подход хорош тем, что не предполагает выделения специального компьютера, который к тому же часто требует ручного задания таблицы соответствия имен.

1. ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ

1.2. Основные проблемы построения сетей

В вычислительной технике для представления данных используется двоичный код. Внутри компьютера единицам и нулям данных соответствуют дискретные электрические сигналы. Представление данных в виде электрических или оптических сигналов называется кодированием. Существуют различные способы кодирования двоичных цифр 1 и 0, например, потенциальный способ, при котором единице соответствует один уровень напряжения, а нулю — другой, или импульсный способ, когда для представления цифр используются импульсы различной или одной полярности.

В вычислительных сетях применяют как потенциальное, так и импульсное кодирование дискретных данных, а также специфический способ представления данных, который никогда не используется внутри компьютера, — модуляцию (рис.1). При модуляции дискретная информация представляется синусоидальным сигналом той частоты, которую хорошо передает линия связи.

Рис. 1. Примеры представления дискретной информации

Потенциальное или импульсное кодирование применяется на каналах высокого качества, а модуляция на основе синусоидальных сигналов предпочтительнее в том случае, когда канал вносит сильные искажения в передаваемые сигналы. Обычно модуляция используется в глобальных сетях при передаче данных через аналоговые телефонные каналы связи, которые были разработаны для передачи голоса в аналоговой форме и поэтому плохо подходят для непосредственной передачи импульсов.

Для сокращения стоимости линий связи в сетях обычно стремятся к сокращению количества проводов и из-за этого используют не параллельную передачу всех бит одного байта или даже нескольких байт, как это делается внутри компьютера, а последовательную, побитную передачу, требующую всего одной пары проводов.

Еще одной проблемой, которую нужно решать при передаче сигналов, является проблема взаимной синхронизации передатчика одного компьютера с приемником другого. Проблема синхронизации при связи компьютеров может решаться разными способами, как с помощью обмена специальными тактовыми синхроимпульсами по отдельной линии, так и с помощью периодической синхронизации заранее обусловленными кодами или импульсами характерной формы, отличающейся от формы импульсов данных.

Несмотря на предпринимаемые меры — выбор соответствующей скорости обмена данными, линий связи с определенными характеристиками, способа синхронизации приемника и передатчика, — существует вероятность искажения некоторых бит передаваемых данных. Для повышения надежности передачи данных между компьютерами часто используется стандартный прием — подсчет контрольной суммы и передача ее по линиям связи после каждого байта или после некоторого блока байтов. Часто в протокол обмена данными включается как обязательный элемент сигнал-квитанция, который подтверждает правильность приема данных и посылается от получателя отправителю.

Задачи надежного обмена сигналами в вычислительных сетях решает определенный класс оборудования. В локальных сетях это сетевые адаптеры, а в глобальных сетях — аппаратура передачи данных, к которой относятся устройства, выполняющие модуляцию и демодуляцию дискретных сигналов, — модемы. Это оборудование кодирует и декодирует каждый информационный бит, синхронизирует передачу электромагнитных сигналов по линиям связи, проверяет правильность передачи по контрольной сумме и может выполнять некоторые другие операции. Сетевые адаптеры рассчитаны на работу с определенной передающей средой — коаксиальным кабелем, витой парой, оптоволокном и т. п. Каждый тип передающей среды обладает определенными электрическими характеристиками, влияющими на способ использования данной среды, и определяет скорость передачи сигналов, способ их кодирования и некоторые другие параметры.

При объединении в сеть трех и более компьютеров возникает целый комплекс новых проблем.

В первую очередь необходимо выбрать способ организации физических связей, то есть топологию. Под топологией вычислительной сети понимается конфигурация графа, вершинам которого соответствуют компьютеры сети (иногда и другое оборудование, например концентраторы), а ребрам — физические связи между ними. Компьютеры, подключенные к сети, часто называют станциями или узлами сети.

Необходимо заметить, что конфигурация физических связей определяется электрическими соединениями компьютеров между собой и может отличаться от конфигурации логических связей между узлами сети. Логические связи представляют собой маршруты передачи данных между узлами сети и образуются путем соответствующей настройки коммуникационного оборудования.

Полносвязная топология (рис. 2, а) соответствует сети, в которой каждый компьютер сети связан со всеми остальными. Несмотря на логическую простоту, этот вариант оказывается громоздким и неэффективным, поскольку для каждой пары компьютеров должна быть выделена отдельная электрическая линия связи. Полносвязные топологии применяются в основном в многомашинных комплексах или глобальных сетях при небольшом количестве компьютеров.

Все другие варианты основаны на неполносвязных топологиях, когда для обмена данными между двумя компьютерами может потребоваться промежуточная передача данных через другие узлы сети.

Ячеистая топология ( mesh ) получается из полносвязной путем удаления некоторых возможных связей (рис. 2, б). В сети с ячеистой топологией непосредственно связываются только те компьютеры, между которыми происходит интенсивный обмен данными, а для обмена данными между компьютерами, не соединенными прямыми связями, используются транзитные передачи через промежуточные узлы. Ячеистая топология допускает соединение большого количества компьютеров и характерна, как правило, для глобальных сетей.

Общая шина (рис. 2, в) является очень распространенной (а до недавнего времени самой распространенной) топологией для локальных сетей. В этом случае компьютеры подключаются к одному коаксиальному кабелю по схеме « монтажного ИЛИ». Передаваемая информация может распространяться в обе стороны. Применение общей шины снижает стоимость проводки, унифицирует подключение различных модулей, обеспечивает возможность почти мгновенного широковещательного обращения ко всем станциям сети. Таким образом, основными преимуществами такой схемы являются дешевизна и простота разводки кабеля по помещениям. Самый серьезный недостаток общей шины заключается в ее низкой надежности: любой дефект кабеля или какого-нибудь из многочисленных разъемов полностью парализует всю сеть. Другим недостатком общей шины является ее невысокая производительность, так как при таком способе подключения в каждый момент времени только один компьютер может передавать данные в сеть. Поэтому пропускная способность канала связи всегда делится здесь между всеми узлами сети.

Топология звезда (рис. 2, г ). В этом случае каждый компьютер подключается отдельным кабелем к общему устройству, называемому концентратором, который находится в центре сети. В функции концентратора входит направление передаваемой компьютером информации одному или всем остальным компьютерам сети. Главное преимущество этой топологии перед общей шиной — существенно большая надежность. Любые неприятности с кабелем касаются лишь того компьютера, к которому этот кабель присоединен, и только неисправность концентратора может вывести из строя всю сеть. Кроме того, концентратор может играть роль интеллектуального фильтра информации, поступающей от узлов в сеть, и при необходимости блокировать запрещенные администратором передачи. К недостаткам топологии типа звезда относится более высокая стоимость сетевого оборудования из-за необходимости приобретения концентратора. Кроме того, возможности по наращиванию количества узлов в сети ограничиваются количеством его портов. Иногда имеет смы сл стр оить сеть с использованием нескольких концентраторов, иерархически соединенных между собой связями типа звезда (рис. 2, д ). В настоящее время такая иерархическая звезда или древовидная топология является самым распространенным типом топологии связей как в локальных, так и глобальных сетях.

Рис. 2. Типовые топологии сетей

В то время как небольшие сети, как правило, имеют типовую топологию — звезда, кольцо или общая шина, для крупных сетей характерно наличие произвольных связей между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произвольно связанные фрагменты (подсети), имеющие типовую топологию, поэтому их называют сетями со смешанной топологией (рис. 3).

Рис. 3. Смешанная топология

Только в сети с полносвязной топологией для соединения каждой пары компьютеров имеется отдельная линия связи, во всех остальных случаях неизбежно возникает вопрос о том, как организовать совместное использование линий связи несколькими компьютерами сети.

В вычислительных сетях используют как индивидуальные линии связи между компьютерами, так и разделяемые ( shared ), когда одна линия связи попеременно используется несколькими компьютерами. В случае применения разделяемых линий связи (часто используется также термин разделяемая среда передачи данных — shared media ) возникает комплекс проблем, связанных с их совместным использованием, который включает как чисто электрические проблемы обеспечения нужного качества сигналов при подключении к одному и тому же проводу нескольких приемников и передатчиков, так и логические проблемы разделения во времени доступа к этим линиям.

Сеть с разделяемой средой при большом количестве узлов будет работать всегда медленнее, чем аналогичная сеть с индивидуальными линиями связи, так как пропускная способность индивидуальной линии связи достается одному компьютеру, а при ее совместном использовании — делится на все компьютеры сети. Часто с такой потерей производительности мирятся ради увеличения экономической эффективности сети.

Рис. 4. Индивидуальные и разделяемые линии связи в сетях

на основе коммутаторов

Еще одной новой проблемой, которую нужно учитывать при объединении трех и более компьютеров, является проблема их адресации. К адресу узла сети и схеме его назначения предъявляются несколько требований.

Так как все перечисленные требования трудно совместить в рамках какой-либо одной схемы адресации, то на практике обычно используется сразу несколько схем, так что компьютер одновременно имеет несколько адресов-имен. Каждый адрес используется в той ситуации, когда соответствующий вид адресации наиболее удобен. А чтобы не возникало путаницы, и компьютер всегда однозначно определялся своим адресом, используются специальные вспомогательные протоколы, которые по адресу одного типа могут определить адреса других типов.

В настоящее время наибольшее распространение получили три схемы адресации узлов:

· Аппаратные ( hardware ) адреса . Эти адреса предназначены для сети небольшого или среднего размера, поэтому они не имеют иерархической структуры. Типичным представителем адреса такого типа является адрес сетевого адаптера локальной сети. Такой адрес обычно используется только аппаратурой, поэтому его стараются сделать по возможности компактным и записывают в виде двоичного или шестнадцатеричного значения, например 0081005е24а8. При задании аппаратных адресов обычно не требуется выполнение ручной работы, так как они либо встраиваются в аппаратуру компанией-изготовителем, либо генерируются автоматически при каждом новом запуске оборудования, причем уникальность адреса в пределах сети обеспечивает оборудование. Помимо отсутствия иерархии, использование аппаратных адресов связано еще с одним недостатком — при замене аппаратуры, например, сетевого адаптера, изменяется и адрес компьютера. Более того, при установке нескольких сетевых адаптеров у компьютера появляется несколько адресов, что не очень удобно для пользователей сети.

Проблема установления соответствия между адресами различных типов, которой занимается служба разрешения имен, может решаться как полностью централизованными, так и распределенными средствами. В случае централизованного подхода в сети выделяется один компьютер (сервер имен), в котором хранится таблица соответствия друг другу имен различных типов, например, символьных имен и числовых номеров. Все остальные компьютеры обращаются к серверу имен, чтобы по символьному имени найти числовой номер компьютера, с которым необходимо обменяться данными.

Читайте также: