Задание 1. Подробно охарактеризовать одну из проводных или беспроводных технологий локальных сетей: к) 100Base-FX.
Fast Ethernet (FE) – общее название для набора стандартов передачи данных в компьютерных сетях по технологии Ethernet со скоростью до 100 Мбит/с, в отличие от исходных 10 Мбит/с. Иногда обозначается как 100BASE-X, где X подразумевает варианты реализации (например, 100BASE-TX, 100BASE-FX).
В типичной конфигурации сеть Fast Ethernet образует сеть звездообразной топологии.
Звезда – это топология локальной сети, где каждая рабочая станция присоединена к центральному устройству (коммутатору или маршрутизатору). Центральное устройство управляет движением пакетов в сети. Каждый компьютер через сетевую карту подключается к коммутатору отдельным кабелем.
Топология “звезда” на сегодняшний день стала основной при построении локальных сетей. Это произошло благодаря ее многочисленным достоинствам:
- выход из строя одной рабочей станции или повреждение ее кабеля не отражается на работе всей сети в целом;
- отличная масштабируемость: для подключения новой рабочей станции достаточно проложить от коммутатора отдельный кабель;
- легкий поиск и устранение неисправностей и обрывов в сети;
- высокая производительность;
- простота настройки и администрирования;
- в сеть легко встраивается дополнительное оборудование.
Однако, как и любая топология, “звезда” не лишена недостатков:
- выход из строя центрального коммутатора обернется неработоспособностью всей сети;
- дополнительные затраты на сетевое оборудование – устройство, к которому будут подключены все компьютеры сети (коммутатор);
- число рабочих станций ограничено количеством портов в центральном коммутаторе.
Задание 2. Привести подробную характеристику протокола передачи данных: д) ICMP.
ICMP (Internet Control Message Protocol – протокол межсетевых управляющих сообщений) – сетевой протокол, входящий в стек протоколов TCP/IP. В основном ICMP используется для передачи сообщений об ошибках и других исключительных ситуациях, возникших при передаче данных, например, запрашиваемая услуга недоступна, или хост, или маршрутизатор не отвечают.
Управляющие сообщения ICMP не могут направляться промежуточному маршрутизатору, который участвовал в передаче пакета, с которым возникли проблемы, так как для такой посылки нет адресной информации – пакет несет в себе только адрес источника и адрес назначения, не фиксируя адреса промежуточных маршрутизаторов.
Протокол ICMP – это протокол сообщения об ошибках, а не протокол коррекции ошибок. Конечный узел может предпринять некоторые действия для того, чтобы ошибка больше не возникала, но эти действия протоколом ICMP не регламентируются.
Каждое сообщение протокола ICMP передается по сети внутри пакета IP. Пакеты IP с сообщениями ICMP маршрутизируются точно так же, как и любые другие пакеты, без приоритетов, поэтому они также могут теряться. Кроме того, в загруженной сети они могут вызывать дополнительную загрузку маршрутизаторов. Для того, чтобы не вызывать лавины сообщения об ошибках, потери пакетов IP, переносящие сообщения ICMP об ошибках, не могут порождать новые сообщения ICMP.
Существует несколько типов сообщений ICMP. Каждый тип сообщения имеет свой формат, при этом все они начинаются с общих трех полей: 8-битного целого числа, обозначающего тип сообщения (TYPE), 8-битного поля кода (CODE), который конкретизирует назначение сообщения, и 16-битного поля контрольной суммы (CHECKSUM). Кроме того, сообщение ICMP всегда содержит заголовок и первые 64 бита данных пакета IP, который вызвал ошибку. Это делается для того, чтобы узел-отправитель смог более точно проанализировать причину ошибки, так как все протоколы прикладного уровня стека TCP/IP содержат наиболее важную информацию для анализа в первых 64 битах своих сообщений.
Задание 3. Описать суть метода и привести пример кодирования одного байта данных этим методом (в качестве передаваемого байта выбрать первую букву своей фамилии в латинице, в прописном варианте): г) Биполярный импульсный код (RZ).
В импульсных кодах данные представлены полным импульсом или же его частью – фронтом. Одним из наиболее простых среди импульсных кодов является трехуровневый биполярный импульсный код с возвратом к нулю (Return to Zero, RZ), в котором единица представлена импульсом одной полярности, а ноль – импульсом другой полярности. Каждый импульс длится половину битового интервала (такта). В середине битового интервала происходит возврат к нулевому потенциалу. К достоинствам кода RZ относятся:
● наличие самосинхронизации: признаком (стробом) для синхронизации часов приёмника служит возврат в середине каждого битового интервала к нулевому потенциалу;
● отсутствие постоянной составляющей.
Задание 4. Описать принципы схемы адресации в соответствии с вариантом с подробными характеристиками: в) IPv4.
IPv4 (Internet Protocol version 4) – четвёртая версия интернет протокола (IP). Первая широко используемая версия.
IP-протокол выполняет две важные функции: первая заключается в логическом уникальном именовании узлов сети передачи данных на сетевом уровня, вторая заключается в том, чтобы доставить пакет из точки А в точку Б через множество промежуточных сетей. При этом IP-пакеты при передаче данных могут быть изменены (иногда это не стороннее вмешательство с целью взлома, а необходимость), потеряны, повреждены, пакеты могут прийти получателю не в той последовательности, в которой они были отправлены, обо всем этом протокол IP не заботится, его задача организовать маршрут между точкой А находящейся в одной сети и точкой Б, находящей в другой сети. Задачи, описанные выше, решают другие протоколы.
IPv4 использует 32-битные (четырёхбайтные) адреса (то есть адрес делится на 4 октета, по 8 бит каждый), ограничивающие адресное пространство 4 294 967 296 (232) возможными уникальными адресами. Традиционной формой записи IPv4 адреса является запись в виде четырёх десятичных чисел (от 0 до 255), разделённых точками. Через дробь указывается длина маски подсети.
IP-адрес содержит в себе две основных части – адрес сети и адрес хоста в этой сети. К примеру, адрес 77.120.120.20 представляет собой сеть 77.120.120.0, в которой находится хост с адресом 20.
Всемирное адресное пространство глобально управляется американской некоммерческой организацией IANA, а также пятью региональными интернет-регистраторами, ответственными за назначение IP-адресов конечным пользователям на определённых территориях, и локальными интернет-регистраторами, такими как интернет-провайдеры.
