Понятие инфокоммуникационной сети. Основные понятия инфокоммуникационных систем и сетей Характеристики безопасности инфокоммуникационных систем и сетей

В настоящее время тенденции развития как средств обработки и распределения информации, так и информационных систем в целом характеризуются тем, что, с одной стороны, развитие телекоммуникационных сетей требует применения цифровых каналов и систем передачи данных, средств вычислительной техники для обработки информации в процессе ее передачи, а с другой - развитие средств обработки информации и вычислительной техники требует все большего применения средств связи для организации обмена информацией в интересах решения прикладных задач. И как результат - процессы интеграции и конвергенции телекоммуникационных сетей и средств информатизации способствовали превращению телекоммуникационных сетей в инфокоммуникационные сети (ранее применялись также термины «информационная сеть», «телекоммуникационная вычислительная сеть» и др.).

Согласно существующим представлениям, инфокоммуникационнаясистема – это совокупность, включающая сущности информационной и телекоммуникационной систем. Информационная система включает в себя информацию и пользователя. Телекоммуникационная система обеспечивает перенос информации от источника к потребителю. Таким образом, инфокоммуникационную систему образует совокупность сети телекоммуникаций (телекоммуникационной подсистемы), прикладной подсистемы (средств хранения и обработки информации, прикладных процессов), а также подсистемы источников и потребителей информации (пользовательские подсистемы).

Наряду с терминами «инфокоммуникационная система » и «инфокоммуникационная сеть » используются термины:

Информационно-телекоммуникационные системы - класс систем, реализующий множество технологических процессов по сбору, обработке, хранению, поиску информации и доступа к ней, переносу (транспортировке) всех видов сообщений путем их объединения в единые транспортные потоки.

Информационно-телекоммуникационная сеть - технологическая система, содержащая линии связи, узлы и пользовательское оборудование, обеспечивающая возможность предоставления услуг по доставке информации пользователям и, частично, по ее хранению и обработке в процессе передачи и доставки.

Федеральный закон Российской Федерации «Об информации, информационных технологиях и о защите информации», определяет информационно-телекоммуникационную сеть , «как технологическую систему, предназначенную для передачи по линиям связи информации, доступ к которой осуществляется с использованием средств вычислительной техники».

В целях обеспечения корректности использования таких терминов как «инфокоммуникации», «инфокоммуникационная сеть», «инфокоммуника-ционные технологии» и др. рассмотрим их определения и взаимосвязь.

В статьеП.П. Воробиенко, Л.А. Никитюк (Одесская национальная академия связи им. А.С. Попова) даются определения базовым понятиям, характеризующим предмет труда специалистов инфокоммуникационной отрасли, а именно: «инфокоммуникации» как область деятельности, «инфокоммуникационная сеть» как физический объект, «инфокоммуникационные технологии» как совокупность методов и способов, обеспечивающих функционирование такого объекта и «инфокоммуникационная услуга» как конечный результат.

Инфокоммуникации (Infocommunications) - это совокупность средств обработки, накопления, хранения информации и переноса ее в пространстве, имплементированных (исполненных) в единую сетевую структуру, посредством которой обеспечивается доступность информационных ресурсов и информационный обмен.

Инфокоммуникационная сеть (Infocommunication Network) - это совокупность территориально рассредоточенных информационных, вычислительных ресурсов, программных комплексов управления, размещаемых в оконечных системах сети и терминальных системах пользователей, взаимодействие между которыми обеспечивается посредством телекоммуникаций, и которые совместно образуют единую мультисервисную платформу.

Инфокоммуникационные технологии (Infocommunication Technologies) - это совокупность методов и способов обработки, накопления, хранения, отображения и обеспечения целостности информации, а также способов реализации режимов ее переноса в пространстве, обеспечивающих некоторый гарантированный уровень качества обслуживания.

Инфокоммуникационная услуга (Infocommunication Service) - это мультиуслуга, обеспечивающая удовлетворение телекоммуникационных либо информационных, либо тех и других одновременно потребностей потребителя с предоставлением ему возможности участия в управлении процессом реализации услуги.

В РД 115.005-2002 инфокоммуникационные технологии определяются как «совокупность методов и средств реализации информационных и телекоммуникационных процессов». Данное понятие объединяет две составляющие: информационные технологии и телекоммуникационные технологии .

Информационные процессы - сбор, обработка, накопление, хранение, поиск и распространение информации.

Телекоммуникационные процессы - передача и коммуникация информации (РД 115.005-2002).

Под информационной технологией (Information Technology ) понимаются процессы, методы поиска, сбора, хранения, обработки, предоставления, распространения информации и способы осуществления этих процессов и методов (ГОСТ Р 52653-2006).

Более широко в настоящее время используется термин «информационно-коммуникационные технологии » (Information and Communication Technology), отражающий совокупность информационных процессов и методов работы с информацией, осуществляемых с применением средств вычислительной техники и средств телекоммуникации (ГОСТ Р 52653-2006).

Информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) - технологии, предназначенные для совместной реализации информационных и коммуникационных процессов.

Таким образом, инфокоммуникационные сети предназначены для предоставления пользователям услуг, связанных с обменом информацией, ее потреблением, а также обработкой, хранением и накоплением.

В качестве пользователей могут выступать как физические лица, так и юридические (фирмы, организации, предприятия).

Пользователь, организуя запрос на предоставление той или иной услуги, активизирует в своей оконечной системе некоторый прикладной процесс, выполняющий обработку информации для конкретной услуги связи или приложения.

Оконечными системами инфокоммуникационной сети могут быть:

· терминальные системы, обеспечивающие доступ к сети и ее ресурсам;

· рабочие системы, предоставляющие сетевой сервис (управление доступом к файлам, программам, сетевым устройствам, обслуживание вызовов и т.д.);

· административные системы, реализующие управление сетью и отдельными ее частями.

Базовым компонентом, ядром инфокоммуникационной сети, является телекоммуникационная сеть.

Способность сети связи сохранять работоспособность в условиях воздействия различных дестабилизирующих факторов называется устойчивостью. Она определяется надежностью, живучестью и помехоустойчивостью сети. Для повышения устойчивости сетей ЕСЭ (см. разд. 4.2) и их адаптации к условиям, возникающим в результате воздействия различных факторов внешней среды, используют различные меры организационно-экономического характера: оптимизацию топологии сетей связи по критериям экономичности и надежности, рациональное размещение сооружений связи на местности с учетом зон возможных разрушений; специальные меры защиты сетей и их элементов от влияния помех; системы резервирования; автоматизированные системы управления, организующие работу по поддержанию их работоспособности в различных условиях, и др. Но основе надежной работы любой сети лежит ее структура.
Далее рассмотрим типовые примеры структуры основных видов существующих инфокоммуникационных сетей.
Наиболее развитую структуру во многих развитых странах мира исторически имеет телефонная сеть, в том числе благодаря своему более чем вековому возрасту и мощной сети телефонных абонентских линий, широко используемых в настоящее время для доставки широкого набора инфокоммуникационных услуг. Городские телефонные сети (ГТС емкостью до 100 тыс. абонентов) имеют радиально-узловую топологию, приведенную на рис. 9.6.
Радиально-узловая топология с узловыми районами, позволяющая разделить потоки входящих и исходящих вызовов между узлами и тем самым повысить использование линий связи, используется при построении телефонных сетей крупных городов (рис. 9.7).
Современные телефонные сети имеют центральное ядро (транспортную сеть), выполненное по кольцевой или многокольцевой топологии (набор колец с поперечными связями). К ним подключаются фрагменты сети, имеющие структуру, как на рис. 9.6 и 9.7.

Сообщений; УВС - узлы входящих сообщений
Краткие характеристики структуры других сетей приведены в табл. 9.5.
Таблица 9.5. Характеристики структуры и возможностей сетей связи

Вид сети	Структура	Особенности
Сеть факсимильной связи	Строится на базе телефонной сети	Обеспечивается документальность сообщения
Телеграфные сети	Радиальноузловая топология	Учитывается административно-территориальное деление страны. Оконечными пунктами телеграфной сети являются либо отделения связи, либо телеграфные абоненты, обладающие соответствующей телеграфной аппаратурой. Телеграфная сеть, являющаяся самой древней и наиболее простой сетью передачи данных, имеет три уровня узловых пунктов: районные, областные и главные
Сеть звукового вещания	Радиальноузловая топология	Осуществляет передачу соответствующих программ по каналам связи. По способу доведения до пользователей различают радиовещание и проводное вещание (по специальным проводным линиям или линиям телефонной связи)

Таблица 9.5 (продолжение)

Вид сети	Структура	Особенности
Сеть телевизионного (ТВ) вещания	Радиальноузловая топология	Используют два основных способа доведения ТВ программ до пользователей: вещание с помощью радиотелевизионных передающих станций (РТПС) - эфирное ТВ и проводное вещание (кабельное ТВ - КТВ, или CATV). Эфирное ТВ вещание подразделяется на наземное и спутниковое (СНТВ) с непосредственным приемом на специализированные приставки, расположенные у абонентов. В настоящее время для ТВ вещания начинают использовать высокоскоростные сети передачи данных (в том числе Интернет и NGN)
Сеть передачи газет	Использует междугородную телефонную сеть	Обеспечивает факсимильную передачу газет с использованием аналоговой аппаратуры «Газета-2», находящейся в эксплуатации несколько десятилетий. Пункты приема газет обычно расположены непосредственно в типографиях, а пункт разветвления каналов находится на центральной междугородной АТС, поскольку для передачи газет используются телефонные каналы
Интернет	Сложная ячеистая топология	Всемирная сеть, состоящая из набора сетей передачи данных, работающих по протоколам TCP/IP, и мультисервисных сетей NGN. Структура позволяет организовывать множество независимых маршрутов между двумя узлами сети. Российский сегмент этой сети часто называют Рунетом. В качестве сети доступа в Интернет часто используют телефонная сеть

Важнейшими сетями передачи массовых сообщений являются сети вещания. Вещание - процесс одновременной передачи различных сообщений общего назначения широкому кругу абонентов с помощью технических средств связи. Организация вещания включает две задачи: подготовку вещательных программ и доведение программ до абонентов (вещательная программа - последовательность передачи во времени различных сообщений). Основными требованиями к сетям вещания являются: охват вещанием всего населения страны, высокое качество передаваемых программ, надежность и экономичность.
В историческом плане все виды электросвязи длительный период развивались независимо друг от друга, в результате чего сформировались различные сети. И хотя существуют определенные предпосылки для объединения сетей - унификация методов преобразования сигналов, необходимость их передачи в совпадающих направлениях, сходство функций систем передачи и коммутации - число типов сетей продолжает оставаться большим. Для сетей электросвязи, составляющих ЕСЭ РФ (см. разд. 4.2), Федеральное агентство по связи определяет порядок их взаимодействия. Операторы связи всех категорий сетей ЕСЭ обязаны создавать системы управления своими сетями связи, соответствующие установленному законодательством РФ порядку их взаимодействия.
Совокупность технических средств ЕС электросвязи РФ образует так называемую первичную сеть (ПС) электросвязи, которая обеспечивает организацию унифицированных каналов и трактов передачи для пользователей и соединения между собой коммутационных станций телефонной сети, маршрутизаторов сети передачи данных и пр. Принцип построения первичной сети показан нарис. 9.8. В соответствии с этим делением ПС состоит из следующих технологически сопряженных частей:

местные ПС - сети электросвязи, как правило, ограниченые территорией города или сельского района, подразделяются на городские и сельские;
внутризоновые (зоновые или региональные) ПС междугородные сети электросвязи, образуемые в пределах одного или нескольких субъектов РФ, охватывают территорию зоны нумерации и обеспечивают соединение местных сетей внутри зоны;

Магистральная ПС соединяет зоновые сети и представляет собой междугородные сети электросвязи, образуемые между центрами субъектов РФ.
Оконечными устройствами первичной сети называют технические средства, обеспечивающие образование типовых физических цепей или типовых каналов передачи для предоставления их абонентам вторичных сетей и другим потребителям. В общем виде понятие первичной сети соответствует понятию транспортная сеть.
Ядро транспортной сети (рис. 9.9) составляют различные среды передачи сигналов, а средства электросвязи используют в них весь спектр от сверхнизких частот до частот оптического диапазона. Ближайший к ядру сети транспортный слой составляют линейные тракты, обеспечивающие передачу сигналов электросвязи по различным передающим средам. Линейные тракты и среда передачи образуют линии передачи. Следующий слой - слой трактов и каналов, а также различных технологий разделения каналов (мультиплексирования) при многократном использовании слоев, образующих ядро.
Вторичной сетью связи (ВС) обычно называют совокупность технических средств, обеспечивающих передачу сообщений определенного вида путем использования устройств, присущих именно этой сети, а также технических средств первичной сети. С точки зрения современных принципов классификации сетей ключевым признаком вторичных сетей следует считать то, что они непосредственно связаны с предоставлением тех или иных услуг пользователю. В состав ВС входят оконечные абонентские устройства, абонентские линии (АЛ), коммутационные устройства и каналы, выделенные из ПС для организации данной ВС.
Одна из основных идей, сопутствующих иерархическому представлению первичной сети в виде нескольких независимых уровней, состоит в установлении определенного взаимодействия между соседними уровнями. Это взаимодействие называют отношением клиент - сервер, а смысл его заключается в том, что одна сторона поручает другой выполнение опре-
деленных функций. В данном случае речь идет о последовательном выполнении транспортных функций в цепи передачи информации, когда каждая сторона последовательно выступает сначала как сервер, а потом как клиент.

В моделях, приведенных на рис. 9.10 и 9.11, каждый уровень имеет входы и выходы от смежных уровней, а внутри одного слоя циркулируют сигналы определенного формата. Все это позволяет накладывать стандарты как на электрические составляющие работы сети, так и на организационные элементы взаимодействия. Модель сети, приведенная на рис. 9.7, также может быть представлена в виде иерархических слоев. В современных сетях фрагменты сети доступа и транспортной сети могут находиться в одном кабеле, использовать соседние тракты одной системы передачи, переносить одинаковую информацию и т.д. Единственное и определяющее отличие между ними заключается в том, между какими точками подключения и кем выполняются эти функции.

«Чудны дела твои, Господи!»
Сэмюэл Финли Бриз Морзе
«Каждый хочет, чтобы его информировали честно, беспристрастно, правдиво - и в полном соответствии с его взглядами.»
Гилберт Кит Честертон

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра информационных систем

отчет

по практической работе №1

по дисциплине «Инфокоммуникационные системы и сети»

Студентка гр. 3893 Карпова А.В.

Преподаватель Воробьев А.И.

Санкт-Петербург 2017

Задание на практические занятия.

1.Разработать алгоритм и временную диаграмму процессамножественного доступа в гипотетической локальной сети, состоящей из пяти рабочих станций, для следующих методов множественного доступа: 1.1 Синхронно-временной доступ с решающей обратной связью и ожиданием (СВД с РОС ОЖ).

1.2 Маркерный доступ с решающей обратной связью и непрерывной передачей (МД с РОС НП).

1.3 Простая Aloha.

1.4 Тактированная (синхронная) Aloha.

1.5 Синхронно-случайный доступ (ССД).

1.6 Непрерывный метод множественного доступа с контролем несущей (CSMA).

1.7 Не непрерывный метод множественного доступа с контролем несущей.

1.8 Метод множественного доступа с контролем несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD).

На временной диаграмме показать окна передачи кадров всех пяти рабочих станций и отразить при этом все возможные события, которые могут произойти при работе сети. Примером таких событий являются коллизия, искажение кадра или квитанции при передаче, потеря маркера. Последовательности появления таких событий должны быть уникальны у каждого студента.

2.Самостоятельно изучить и представить вербальное описание, алгоритми временные диаграммы для следующих методов множественного доступа: 2.1 Метод опроса (Demand Priority).

2.2 Синхронно-временной доступ с решающей обратной связью и непрерывной передачей (СВД с РОС НП).

2.3 Метод множественного доступа с контролем несущей и избеганием коллизий (CSMA/CA).

Общие сведения

Каждый из методов доступа обладает подтверждением получения кадра другой станцией. Квитанция может быть положительной, в случае получения кадра без ошибки, или отрицательной, если кадр был получен с ошибкой и требуется повторная отправка. Следующая временная диаграмма описывает этот процесс:

В случае если квитанция пришла с ошибкой, используются коды, позволяющие восстановить содержимое квитанции. При невозможности восстановления полностью всей информации можно узнать содержание квитанции по косвенным признакам, т. к. в квитанции содержится строго регламентированная информация.

1. Разработать алгоритм и временную диаграмму

1.1 Синхронно-временной доступ с решающей обратной связью и ожиданием (СВД с РОС ОЖ)

Алгоритм:

Временная диаграмма для пяти станций (в кружочках показано сколько кадров имеется у станций для передачи):

1.2 Маркерный доступ с решающей обратной связью и непрерывной передачей (МД с РОС НП)

Алгоритм:

Временная диаграмма:

На диаграмме станция 4 потеряла маркер, поэтому станция 5 вычисляет свое время передачи по максимальным временным окнам, которые дается на передачу кадров (), и восстанавливает маркер.

1.3 Простая ALOHA

Алгоритм:

Временная диаграмма:

1.4 Тактированная ALOHA

Алгоритм:

Временная диаграмма:

1.5 Случайно-временной доступ (ССД)

Алгоритм:

Временная диаграмма:

Где зеленый кружок - это разрешения на передачу, а красный - запрет передачи.

1.6 Непрерывный метод множественного доступа с контролем несущей (CSMA)

Алгоритм:

Временная диаграмма:

1.7 Не непрерывный метод множественного доступа с контролем несущей

Алгоритм:

Временная диаграмма:

1.8 Метод множественного доступа с контролем несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD)

Алгоритм:

Временная диаграмма:

2. Самостоятельно изучить и представить вербальное описание, алгоритм и временные диаграммы

2.1 Метод опроса

Описание:

Данная технология доступа к передающей среде применяется в многоточечных линиях глобальных сетей. Суть заключается в том, что первичный узел последовательно предлагает вторичным узлам подключиться к общему каналу передачи. В ответ на такой запрос вторичный узел, имея подготовленные данные, осуществляет передачу. Если подготовленных данных нет, выдается короткий пакет данных типа «данных нет», хотя в современных системах, как правило, реакцией в таких случаях является «молчание».

Наиболее распространенный способ организации запроса - циклический опрос, т.е. последовательное обращение к каждому вторичному узлу в порядке очередности, определяемой списком опроса. Цикл завершается после опроса всех вторичных узлов из списка. Для сокращения потерь времени, связанных с опросом неактивных вторичных узлов (т.е. узлов, по той или иной причине не готовых к передаче данных), применяются специальные варианты процедуры опроса: наиболее активные вторичные узлы опрашиваются несколько раз в течение цикла; наименее активные узлы - один раз в течение нескольких циклов; частота, с которой опрашиваются отдельные узлы, меняется динамически в соответствии с изменением активности узлов.

Алгоритм:

Временная диаграмма:

2.3 Синхронно-временной доступ с решающей обратной связью и непрерывной передачей (СВД с РОС НП)

Описание:

Для каждой машины отводится определенный промежуток времени для передачи данных. Если данная машина не успела передать данные за этот интервал времени, то она останавливается и ждет следующего интервала. Так же если у машины нет кадров в буфере для передачи, то она дает сигнал следующей машине, разрешающий ей передавать данные.

Алгоритм:

Временная диаграмма:

Здесь «Ок» - разрешение на начало передачи для следующей станции.

2.4 Метод множественного доступа с контролем несущей и избеганием коллизий (CSMA/CA)

Описание:

· используется схема прослушивания несущей волны;

· станция, которая собирается начать передачу, посылает jam signal (сигнал затора);

· после продолжительного ожидания всех станций, которые могут послать jam signal, станция начинает передачу фрейма;

· если во время передачи станция обнаруживает jam signal от другой станции, она останавливает передачу на отрезок времени случайной длины и затем повторяет попытку.

Избегание коллизий используется для того, чтобы улучшить производительность CSMA, отдав сеть единственному передающему устройству. Эта функция возлагается на «jamming signal» в CSMA/CA. Улучшение производительности достигается за счёт снижения вероятности коллизий и повторных попыток передачи. Но ожидание jam signal создаёт дополнительные задержки, поэтому другие методики позволяют достичь лучших результатов. Избегание коллизий полезно на практике в тех ситуациях, когда своевременное обнаружение коллизии невозможно -- например, при использовании радиопередатчиков.

Узел, желающий отправить информацию, посылает RTS-кадр. Целевой узел отвечает CTS-кадром. Любой другой узел, получивший CTS-кадр, должен воздержаться от отправки информации на заданное время (решение «Проблемы скрытого узла»). Любой другой узел, получивший RTS-кадр, но не CTS-кадр от передачи информации воздерживаться не должен (решение «проблемы незащищенного узла»). Количество времени, которое должен ожидать другой узел перед попыткой доступа к эфиру, записано и в RTS- и в CTS-кадре.

Алгоритм:

Временная диаграмма:

3. инфокоммуникационной сети с синхронным временным доступом с решающей обратной связью и ожиданием

локальный сеть инфокоммуникационный

Задание к лабораторной работе. Изучить протокол, алгоритм и временную диаграмму передачи сообщения в инфокоммуникационной сети передачи данных с синхронным временным доступом.

По исходным данным определить следующие вероятностно временные характеристики: *среднее время задержки передачи сообщения;

*вероятность своевременной доставки сообщения;

*информационные скорости сети общего применения и реального времени.

Для построения графиков изменять интенсивность поступающего потока сообщений.

ВВХ системы множественного доступа.

*Среднее время задержки передачи сообщения -это время, которое проходит с момента отправки сообщения исходящей рабочей станцией до момента принятия этого сообщения приемной станцией

*Вероятность своевременной доставки сообщения -это вероятность того, что сообщение будет доставлено от передающей к приемной станции за допустимое время *Информационная скорость сети общего применения -это количество бит, переданных через общую среду в единицу времени

*Информационная скорость реального времени -это количество бит, переданных через общую среду в единицу времени кадрами, доставленными за допустимое время.

Временная диаграмма:

T ок - временнойинтервал, зарезервированный закаждойстанцией[c]

t дкк - время декодирования кадра[c]

t дккв - времядекодированияквитанции[c]

V c - скорость передачи сигналов в сети [бит с]

t расп - времяраспространениясигнала[c]отi-й к j-й станций

n k -длина кадра[бит]n кв - -длина квитанции[бит]

D-расстояниемеждупередающей и приемной станциями [км]

Описание объекта исследования

Модель массового обслуживания

Представленную этой временной диаграммой систему множественного доступа называется синхронно-временной доступ. Адекватной его моделью является СМО M/G/1. Напомню, что в обозначениях Кенделла первая буква задает тип поступающего потока заявок (кадров), М означает, что входной поток является пуассоновским, т.е. интервалы времени между передаваемыми кадрами распределены по экспоненциальному закону. Вторая буква G означает, что функция распределения времени обработки (обслуживания) может иметь произвольное (любое) распределение. Цифра один говорит о том, что мы имеем один обслуживающий прибор. Будем предполагать, что это общая шина, к которой подключены все N рабочих станций, и в каждый момент времени по шине может передаваться один кадр.

Модель массового обслуживания

Для того, чтобы найти искомые среднее время и вероятность своевременной доставки кадра, необходимо знать функцию распределения вероятностей времени ожидания кадром начала передачи в буфере рабочей станции и время передачи кадра по шине. Для системы M/G/1 известно уравнение Полянчика-Хинчина для преобразования Лапласа-Стилтьесса функции распределения времени ожидания. Напомню, что преобразование Лапласа - это интегральное преобразование с параметром s. Уравнение Полянчика-Хинчина выглядит следующим образом W(s). Для того чтобы вычислить W(s) необходимо знать преобразование Лапласа времени обработки сообщений B(s). Найдем его исходя из следующих соображений: время доставки одного кадра равно T OK . Для того, чтобы передача кадра началась, необходимо дождаться соответствующей этой станции временного окна. Время ожидания будет равно OK (TN ?? 1) поскольку мы рассматриваем СВД. Таким образом время ожидания начала передачи является константой. Преобразование Лапласа постоянного времени-B (s) =e - s *(N -1)* T ok

Модель массового обслуживания

Преобразования Лапласа-Стилтьеса некоторых случайных функций

Описание объекта исследования

Вероятностно-временные характеристики

Методические указания к выполнению работы

Общий характер зависимости времени задержки пакета от интенсивности поступающего потока

Общий характер зависимости вероятности своевременной доставки от интенсивности поступающего потока

Общий характер зависимости информационной скорости сети от интенсивности поступающего потока

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Разработка проводной локальной сети и удаленного доступа к данной сети с использованием беспроводной сети (Wi-Fi), их соединение между собой. Расчет времени двойного оборота сигнала сети (PDV). Настройка рабочей станции, удаленного доступа, сервера.

курсовая работа , добавлен 10.11.2010

Обоснование модернизации локальной вычислительной сети (ЛВС) предприятия. Оборудование и программное обеспечение ЛВС. Выбор топологии сети, кабеля и коммутатора. Внедрение и настройка Wi-Fi - точки доступа. Обеспечение надежности и безопасности сети.

дипломная работа , добавлен 21.12.2016

Подключение рабочих станций к локальной вычислительной сети по стандарту IEEE 802.3 10/100 BASET. Расчёт длины витой пары, затраченной на реализацию сети и количества разъёмов RJ-45. Построение топологии локальной вычислительной сети учреждения.

курсовая работа , добавлен 14.04.2016

Подбор пассивного сетевого оборудования. Обоснование необходимости модернизации локальной вычислительной сети предприятия. Выбор операционной системы для рабочих мест и сервера. Сравнительные характеристики коммутаторов D-Link. Схемы локальной сети.

курсовая работа , добавлен 10.10.2015

Подбор конфигурации рабочих станций, сервера и программного обеспечения для соединения с локальной компьютерной сетью. Организация локальной сети, ее основание на топологии "звезда". Антивирусная защита, браузеры, архиваторы. Особенности настройки сети.

курсовая работа , добавлен 11.07.2015

Назначение информационной системы. Требования к организации локальной сети, к системе бесперебойного питания сервера, к защите информации от несанкционированного доступа, к безопасности локальной сети, к web-сайту. Выбор серверной операционной системы.

дипломная работа , добавлен 22.12.2010

Особенности разработки ЛВС стандарта Fast Ethernet 100 Мбит/с иерархического типа, состоящей из 14 рабочих станций и одного сервера. Подбор оборудования, обзор топологий и стандартов на ЛВС. Расчет пропускной способности сети, примерная смета расходов.

курсовая работа , добавлен 17.03.2011

Проект локальной вычислительной сети, объединяющей два аптечных магазина и склад. Выбор топологии сети и методов доступа. Технико-экономическое обоснование проекта. Выбор сетевой операционной системы и разработка спецификаций. Смета на монтаж сети.

курсовая работа , добавлен 08.06.2011

Token ring как технология локальной вычислительной сети (LAN) кольца с "маркерным доступом" - протокол локальной сети на канальном уровне (DLL) модели OSI. Логическая организация станций Token ring в кольцевую топологию с данными. Описание метода доступа.

лекция , добавлен 15.04.2014

Классификация локальной вычислительной сети. Типы топологий локальной вычислительной сети. Модель взаимодействия систем OSI. Сетевые устройства и средства коммуникаций. Виды сетевых кабелей. Конфигурация компьютеров-серверов, техники рабочих станций.

Представление пользователя об уровне производительности информационной сети, как системы распределенных ресурсов, складывается из оценки таких параметров как время реакции сети, задержка передачи и вариация задержки передачи , а также прозрачность.

Время реакции сети определяется как интервал времени между возникновением запроса пользователя к какой-либо сетевой службе (например, передачи файлов) и получением ответа на этот запрос. Значение этого показателя зависит от типа службы, к которой обращается пользователь, от того к какой категории относится пользователь и какова производительность сервера, к которому он обращается, а также от степени загруженности элементов сети, через которые проходит его запрос.

Задержка передачи определяется как время между моментом поступления пакета данных на вход какого-либо сетевого устройства или фрагмента сети и моментом выхода из него. Этот параметр по существу характеризует этапы временной обработки пакетов при прохождении их по сети. При этом производительность сети оценивается, как правило, максимальной задержкой передачи и вариацией задержки.

Вариация задержки (джиттер задержки) характеризует колебание задержки во времени. Большой разброс в значениях задержки негативно сказывается на качество предоставляемой пользователю информации при передачи чувствительных к ним видов трафика, таких как видеоданные, речевой трафик. Это сопровождается возникновением «эха», неразборчивостью речи, дрожанием изображения и т.п.

Прозрачность характеризуется свойством сети скрывать от пользователя принципы ее внутренней организации. Пользователь не должен знать место нахождения программных и информационных ресурсов (имя ресурса не должно включать адрес его нахождения), для работы с удаленными ресурсами он должен использовать те же команды и процедуры, что и для работы с локальными ресурсами, процессы распараллеливания вычислений в сети должны происходить автоматически без участия операторов. Требование прозрачности обеспечивает пользователям удобство и простоту работы в сети.

Инфокоммуникационная сеть представляет собой совокупность оконечных систем и любых терминальных устройств пользователей, а также ресурсов сети, которые совместно обеспечивают производство и предоставление полного спектра телекоммуникационных и информационных услуг, удовлетворяющих требованиям пользователей к их качеству .

Таким образом, инфокоммуникационная сеть представляет собой продукт конвергенции сетей электросвязи, существовавших ранее отдельно для каждого вида связи и информационной сети. В отличие от последней характеризуется возможностью предоставления разного вида услуг (переноса информации в виде пользовательских сообщений и запрашиваемой из сети; предоставления различных видов связи: телефонной, факсимильной, передачи данных и т.д.; предоставления различных сред передачи, каналов и трактов стандартизованных скоростей на время и постоянно и т.п.) с использованием универсальной сетевой платформой (рис. 2.3).

ПРИМЕЧАНИЕ: Некоторые авторы используют термин «компьютерная сеть» как синоним понятия «инфо-коммуникационная сеть». Традиционные сети электросвязи связи (телефонную, телеграфную, телевизионную, передачи данных и т.д.) часто объединяют общим понятием “телекоммуникационные сети”, что на наш взгляд не совсем корректно.

Термины, определяющие ту или иную сеть, традиционно формировались, отражая вид связи или вид передаваемой информации, что в конечном итоге определяло утилитарное назначение сети. И это для своего времени было правильно. К примеру, телефонная сеть носит такое название не потому, что она объединяет телефонные аппараты пользователей, а потому, что ее назначение состоит в реализации вида связи “телефония” (др. греческий - передача звука на расстояние). Аналогично - телеграфные сети, сети факсимильной связи, телевизионные сети, радио сети и т.д.

Сети передачи данных, предназначавшиеся в свое время в основном для передачи компьютерной информации - данных, стали называть “сети ЭВМ”, “вычислительные сети”, а позднее “компьютерные сети”, подчеркивая тем самым наличие в сети вычислительного ресурса и его возможностей. На наш взгляд, эти термины хоть и укоренились в технической литературе, являются не вполне адекватными понятию “инфо-коммуникационные сети”.

2 Классификация сетей

В современной технической литературе можно встретить самые различные классификации сетей. Каждая из них по своему отображает концептуальные воззрения авторов и строится с использованием того или иного набора классификационных признаков. Существующие способы классификации сетей не являются взаимоисключающими, как и соответствующие им классификационные признаки, связанные с использованием множества различных терминов. Однако, отталкиваясь от понятий телекоммуникационной и информационной сети, целесообразно разграничить классификационные признаки, выделив общие для обоих этих понятий и частные для каждого из них. Таким общим классификационным признаком для всех сетей является масштаб территории охватываемой сетью.

Классификация телекоммуникационных сетей может быть основана на принципе декомпозиции транспортной функции и на используемой сетевой технологии . Информационные сети, как физические объекты, можно классифицировать также по ряду признаков:

· масштабу контингента пользователей, имеющих доступ в сеть;

· по масштабу предприятий и их производственных подразделений;

· по принципу распределения ролей между компьютерами в сети;

· по типу объекта недвижимости, в котором инсталлирована сеть.

Ниже приводится характеристика сетей в соответствии с каждым из перечисленных классификационных признаков.

Целью изучения дисциплины является формирования знаний о принципах построения ИКС, современных технологиях их реализацией и о задачах, решаемых с помощью таких систем и сетей, а также формирование умений проводить анализ и синтез таких систем. Information and communication technologies(ICT) – подразумевается интеграция классических технологий, базирующихся на ИС с существующими сетями и системами телекоммуникаций.

Понятие инфокоммуникационных технологий часто используется как синоним информационных технологий с акцентом на средство коммуникации. Это понятие включает в себя:

Апппаратные и программные средства ИС;

Телекоммуникационное оборудование;

Телекоммуникационные услуги;

Инфокоммуникационные технологии реализуются с помощью инфокоммуникационных сетей. Согласно закону об информации инфокоммуникационная сеть – это технологическая система предназначенная для передачи информации по линиям связи, а доступ к этой информации осуществляется с использованием средств вычислительной техники.

Инфокоммуникационные системы предназначены для передачи и хранения данных, основной упор при этом делается на передаче данных.

Классификация инфокоммуникационных систем (базируется на классификации компьютерных сетей):

По охвату этой сети территории:

Сети масштаба LAN (Local Area Network)

Сети масштаба MAN (Metropoliten Area Network)

Сети масштаба WAN (World Area Network)

По топологии(описание расположения)

Основные понятия:

Хост(host) – это постоянно подключенное к сети устройство.

Шлюз(gateway) – компьютер или сетевое устройство осуществляющее преобразование протоколов при передаче информации между разными типами сетей. Как правило, шлюзы используются для организации доступа к ресурсам глобальной сети из локальных сетей.

Модель osi

Взаимодействие компьютеров сети описывается понятиями сформированными в эталонной модели взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection), которая разрабатывалась международной организацией стандартизации. В нашей стране модель OSI описана в стандарте ГОСТ РИСО/МЭК 7498-1-99. Модель OSI описывает процедуры обмена данными между компьютерами на различных уровнях и обмен данными между уровнями на одном компьютере.

	Название уровня	Описание функций
	Физический (Physical layer)	Физическая среда, в которой существует канал передачи данных
	Канальный(Data link layer)	Прием и передача пакетов данных, а также определение аппаратных адресов хостов или узлов сети.
	Сетевой (Network layer)	Маршрутизация и ведение учетов при передаче данных.
	Транспортный (Transport layer)	Обеспечение корректной передачи данных.
	Сеансовый (Session layer)	Аутентификация и проверка полномочий.
	Представление данных (Presentation layer)	Интерпретация и сжатие данных.
	Прикладной(Application layer)	Представление услуг на уровне конечного пользования и на уровне конечного приложения.

Физический уровень

Получает пакеты данных от вышележащего канального уровня и преобразует их в электронные сигналы соответствующие 0 и 1 бинарного потока. Эти сигналы посылаются через среду передачи на приемный узел. Механические и электромагнитные свойства среды передачи определяются на физическом уровне и включают в себя:

типы кабелей и разъемов

разводку контактов в разъемах

схему кодирования сигналов для значения 0 и 1

Канальный уровень

Обеспечивает создание, передачу и прием кадров данных. Этот уровень обслуживает запросы вышестоящего сетевого уровня и использует сервис физического уровня для приема и передачи этих кадров данных. канальный уровень делится на 2 подуровня:

подуровень управления логическими каналами (LLC – Logical Layer Control)

подуровень управления доступом к среде (MAC - Media Access Control)

LLC обеспечивает обслуживание сетевого уровня, т. е. данные приходящие с сетевого уровня он формирует в кадры данных.

А MAC – регулирует доступ к физической среде передачи данных

Сетевой уровень

Отвечает за деление хостов на группы. На этом уровне происходит маршрутизация пакетов данных на основе преобразования MAC-адресов в сетевые адреса. Также на сетевом уровне происходит прозрачная передача пакетов данных на вышестоящий уровень.

Транспортный уровень

Делит потоки информации вышележащих уровней на достаточно мелкие фрагменты (пакеты) для передачи их на сетевой уровень

Сеансовый уровень

Отвечает за организацию сеансов обмена данными между хостами

Уровень представления

Отвечает за возможность диалога между приложениями на разных компьютерах. Этот уровень обеспечивает преобразование данных прикладного уровня в поток информации для транспортного уровня.

Прикладной уровень

Отвечает за доступ приложений к сети (перенос файлов, обмен данными, управление ресурсами сети).