Системы связи. Телекоммуникационные сети

Содержание

Слайд 2

Литература * Постановление Правительства РФ от 28.03.2005 г. № 161 «Об

Литература

*

Постановление Правительства РФ от 28.03.2005 г. № 161 «Об утверждении Правил

присоединения сетей электросвязи и их взаимодействия»;
Крухмалев В. И. и др. Основы построения телекоммуникационных систем и сетей. Учебник. Горячая линия-Телеком, М.: 2008. 2000у.
Папков С.В. и др. Термины и определения связи в МЧС России. – Новогорск: АГЗ. 2011. 2871к.
4. Моторкин В.А. и др. Курс лекций по дисциплине (специальность – защита в ЧС) «Системы связи и оповещения» (учебное пособие) – Химки: АГЗ МЧС России - 2011. 2673к.
Абилов А.В. Сети связи и системы коммутации – М., 2004, 1228у.
Основы сетей передачи данных. Курс лекций - http://coop.chuvashia.ru/SanyaSoft/na/Books/01/Olifer/network/networkbasics.
Материалы Интернет
Слайд 3

* Сеть электросвязи представляет собой совокупность оконечных устройств, коммутационных центров и

*

Сеть электросвязи представляет собой совокупность оконечных устройств, коммутационных центров и связывающих

их линий и каналов связи.

Коммутация - это процесс создания последовательного соединения для транспортировки информации.

Слайд 4

сети и телекоммуникации Аппаратное обеспечение сетей - приемопередатчики (трансиверы), - повторители

сети и телекоммуникации

Аппаратное обеспечение сетей

- приемопередатчики (трансиверы),
- повторители (репитеры),


концентраторы (хабы),
мосты,
маршрутизаторы
модемы (модуляторы — демодуляторы),
анализаторы, сетевые тестеры и пр.
Слайд 5

сети и телекоммуникации Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Повторители (репитеры)

сети и телекоммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Повторители (репитеры)

Слайд 6

сети и телекоммуникации Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Сетевой концентратор или хаб

сети и телекоммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей


Сетевой концентратор или хаб

 — сетевое устройство, предназначенное для объединения нескольких устройств Ethernet в общий сегмент сети.
Слайд 7

сети и телекоммуникации Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Мост (англ. Bridge) —

сети и телекоммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей

Мост (англ. Bridge) — сетевое устройство 2

уровня модели OSI предназначенное для объединения сегментов компьютерной сети (разных топологий и архитектур).
Мост – это устройство комплексирования ЛВС.
Слайд 8

сети и телекоммуникации Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Мост MAC-адрес (от англ.

сети и телекоммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей

Мост
MAC-адрес (от англ. Media Access Control —

управление доступом к среде, также Hardware Address) — это уникальный идентификатор, присваиваемый каждой единице оборудования компьютерных сетей.
Слайд 9

сети и телекоммуникации Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Структура MAC-адреса

сети и телекоммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей

Структура MAC-адреса

Слайд 10

сети и телекоммуникации Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Маршрутизатор cisco 771 со встроенным коммутатором.

сети и телекоммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей

Маршрутизатор cisco 771 со встроенным

коммутатором.
Слайд 11

сети и телекоммуникации Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Коммутатор (свитч)

сети и телекоммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей

Коммутатор (свитч)

Слайд 12

сети и телекоммуникации Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Модемы

сети и телекоммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей

Модемы

Слайд 13

сети и телекоммуникации Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Модемы

сети и телекоммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей

Модемы

Слайд 14

сети и телекоммуникации Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Анализаторы Анализатор трафика, или

сети и телекоммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей

Анализаторы
Анализатор трафика, или сниффер (от

англ. to sniff — нюхать) — сетевой анализатор трафика, программа или программно-аппаратное устройство, предназначенное для перехвата и последующего анализа, либо только анализа сетевого трафика, предназначенного для других узлов.
Слайд 15

сети и телекоммуникации Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Сетевые тестеры

сети и телекоммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей

Сетевые тестеры

Слайд 16

сети и телекоммуникации Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Сетевые тестеры

сети и телекоммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей

Сетевые тестеры

Слайд 17

сети и телекоммуникации Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Беспроводные сети Wi-Fi Основные

сети и телекоммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Беспроводные сети Wi-Fi




Основные

элементы сети:
Wi-Fi адаптеры
точки доступа.
Слайд 18

сети и телекоммуникации Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Беспроводные сети Wi-Fi Режимы

сети и телекоммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Беспроводные сети Wi-Fi


Режимы

доступа в беспроводных сетях .
Режим Ad Hoc
Инфраструктурный режим
Режимы WDS и WDS WITH AP
Режим повторителя
Режим клиента
Слайд 19

сети и телекоммуникации Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Беспроводные сети Wi-Fi Режим Ad Hoc

сети и телекоммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Беспроводные сети Wi-Fi


Режим

Ad Hoc
Слайд 20

сети и телекоммуникации Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Беспроводные сети Wi-Fi Инфраструктурный режим

сети и телекоммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Беспроводные сети Wi-Fi


Инфраструктурный

режим
Слайд 21

сети и телекоммуникации Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Беспроводные сети Wi-Fi Режимы WDS

сети и телекоммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Беспроводные сети Wi-Fi


Режимы

WDS
Слайд 22

сети и телекоммуникации Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Беспроводные сети Wi-Fi Режим WDS WITH AP

сети и телекоммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Беспроводные сети Wi-Fi


Режим

WDS WITH AP
Слайд 23

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Беспроводные сети Wi-Fi Режим повторителя

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Беспроводные сети Wi-Fi


Режим повторителя

Слайд 24

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Беспроводные сети Wi-Fi Режим клиента

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Беспроводные сети Wi-Fi


Режим клиента

Слайд 25

Сети ЭВМ и телекоммуникации

Сети ЭВМ и телекоммуникации

Слайд 26

Сеть - совокупность программных, аппаратных и коммуникационных средств, обеспечивающих эффективное распределение

Сеть - совокупность программных, аппаратных и коммуникационных средств, обеспечивающих эффективное распределение

вычислительных ресурсов

- локальные сети (LAN, Local Area Network);
- глобальные сети (WAN, Wide Area Network);
- городские сети (MAN, Metropolitan Area Network).
- персональные сети (PAN, Personal Area Network)

Слайд 27

Глобальные сети ориентированы на соединение — до начала передачи данных между

Глобальные сети ориентированы на соединение — до начала передачи данных между

абонентами устанавливается соединение (сеанс).

В локальных сетях используются методы, не требующие предварительной установки соединения, — пакет с данными посылается без подтверждения готовности получателя к обмену

WAN

LAN

Слайд 28

Обобщенная схема корпоративной сети

Обобщенная схема корпоративной сети

Слайд 29

Базовая модель OSI (Open System Interconnection)

Базовая модель OSI (Open System Interconnection)

Слайд 30

Уровень 1. Физический. На физическом уровне определяются электрические, механические, функциональные и

Уровень 1. Физический. На физическом уровне определяются электрические, механические, функциональные и

процедурные параметры для физической связи в системах.
Физический уровень – это не то же самое, что среда передачи!
Уровень 2. Канальный. Канальный уровень формирует из данных, передаваемых 1-м уровнем, так называемые «кадры» и последовательности кадров. На этом уровне осуществляются управление доступом к передающей среде, используемой несколькими ЭВМ, синхронизация, обнаружение и исправление ошибок.

Базовая модель OSI (Open System Interconnection)

Слайд 31

Уровень 3. Сетевой. Сетевой уровень устанавливает связь в вычислительной сети между

Уровень 3. Сетевой. Сетевой уровень устанавливает связь в вычислительной сети между

двумя абонентами. Соединение происходит благодаря функциям маршрутизации, которые требуют наличия сетевого адреса в пакете. Сетевой уровень должен также обеспечивать обработку ошибок, мультиплексирование, управление потоками данных.
Протоколы сетевого уровня маршрутизируют данные от источника к получателю. Работающие на этом уровне устройства (маршрутизаторы) условно называют устройствами третьего уровня (по номеру уровня в модели OSI).
Протоколы сетевого уровня: IP/IPv4/IPv6 (Internet Protocol), IPX (Internetwork Packet Exchange, протокол межсетевого обмена), X.25 (частично этот протокол реализован на уровне 2), CLNP (сетевой протокол без организации соединений), IPsec (Internet Protocol Security). Протоколы маршрутизации - RIP (Routing Information Protocol), OSPF (Open Shortest Path First)

Базовая модель OSI (Open System Interconnection)

Слайд 32

Уровень 4. Транспортный. Транспортный уровень поддерживает непрерывную передачу данных между двумя

Уровень 4. Транспортный. Транспортный уровень поддерживает непрерывную передачу данных между двумя

взаимодействующими друг с другом пользовательскими процессами. Качество транспортировки, безошибочность передачи, независимость вычислительных сетей, сервис транспортировки из конца в конец, минимизация затрат и адресация связи гарантируют непрерывную и безошибочную передачу данных.
Классические протоколы транспортного уровня: UDP (User Datagram Protocol), TCP (Transmission Control Protocol)

Базовая модель OSI (Open System Interconnection)

Слайд 33

Уровень 5. Сеансовый. Сеансовый уровень координирует прием, передачу и выдачу одного

Уровень 5. Сеансовый. Сеансовый уровень координирует прием, передачу и выдачу одного

сеанса связи. Для координации необходимы: контроль рабочих параметров, управление потоками данных промежуточных накопителей и диалоговый контроль, гарантирующий передачу имеющихся в распоряжении данных. Кроме того, сеансовый уровень содержит дополнительно функции управления паролями, подсчета платы за пользование ресурсами сети, управления диалогом, синхронизации и отмены связи в сеансе передачи после сбоя вследствие ошибок в нижерасположенных уровнях.

Базовая модель OSI (Open System Interconnection)

Слайд 34

Уровень 6. Представления данных. Уровень представления данных предназначен для интерпретации данных;

Уровень 6. Представления данных. Уровень представления данных предназначен для интерпретации данных;

а также подготовки данных для пользовательского прикладного уровня. На этом уровне происходит преобразование данных из кадров, используемых для передачи данных в экранный формат или формат для печатающих устройств оконечной системы.
Уровень 7. Прикладной. В прикладном уровне необходимо предоставить в распоряжение пользователей уже переработанную информацию. С этим может справиться системное и пользовательское прикладное программное обеспечение.

Базовая модель OSI (Open System Interconnection)

Слайд 35

Общая классификация сетей Одноранговая сеть Сеть на основе сервера

Общая классификация сетей

Одноранговая сеть

Сеть на основе сервера

Слайд 36

Топология «звезда» (Star) Топологии сетей

Топология «звезда» (Star)

Топологии сетей

Слайд 37

Топология «кольцо» (Ring) Топологии сетей

Топология «кольцо» (Ring)

Топологии сетей

Слайд 38

Топология «шина» (Bus) Топологии сетей

Топология «шина» (Bus)

Топологии сетей

Слайд 39

Гибридная, смешанная топология(Mixed, Hybrid) Топологии сетей

Гибридная, смешанная топология(Mixed, Hybrid)

Топологии сетей

Слайд 40

Ячеистая (связанная) топология (Mesh) Топологии сетей

Ячеистая (связанная) топология (Mesh)

Топологии сетей

Слайд 41

Среды доступа: медные проводники (коаксиальный кабель, витая пара) оптические проводники (оптические

Среды доступа:

медные проводники (коаксиальный кабель, витая пара)
оптические проводники (оптические кабели)
радиоканал

(беспроводные технологии).
Проводные, оптические связи устанавливаются через Ethernet, беспроводные — через Wi-Fi, Bluetooth, GPRS и прочие средства. Отдельная локальная вычислительная сеть может иметь связь с другими локальными сетями, а также быть частью глобальной вычислительной сети (например, Интернет) или иметь подключение к ней.
Слайд 42

Оборудование сетевой адаптер на каждой рабочей станции коммутатор коммутационные кабели 1.

Оборудование

сетевой адаптер на каждой рабочей станции
коммутатор
коммутационные кабели

1. Для проводной сети:

беспроводной сетевой

адаптер на каждой рабочей станции
маршрутизатор или точка доступа

2. Для беспроводной сети:

Слайд 43

Слайд 44

IP - адресация

IP - адресация

Слайд 45

IP - адресация Компьютер использует этот адрес в сети 192.168.10.0 Десятичный

IP - адресация

Компьютер использует этот адрес в сети 192.168.10.0

Десятичный адрес, разделенный

точками

32-битный адрес

Октет

Сеть

Хост

Слайд 46

Классы IP-адресов

Классы IP-адресов

Слайд 47

IP - адресация

IP - адресация

Слайд 48

IP - адресация

IP - адресация

Слайд 49

Слайд 50

Адресация «Белый» IP-адрес – уникальный для всего Internet IP-адрес «Серый» IP-адрес

Адресация

«Белый» IP-адрес – уникальный для всего Internet IP-адрес
«Серый» IP-адрес – адрес,

обычно существующий локально, который затем превращается в «белый» адрес организации (или провайдера), например, с помощью технологии NAT (Network Address Tramslation)
Слайд 51

Общие недостатки протокола IPv4 - дефицит адресного пространства: количество различных устройств,

Общие недостатки протокола IPv4
- дефицит адресного пространства: количество различных устройств,

подключаемых к сети Internet.
- слабая расширяемость протокола: недостаточный размер заголовка IPv4, не позволяющий разместить требуемое количество дополнительных параметров в нем;
- проблема безопасности коммуникаций: не предусмотрено каких-либо средств для разграничения доступа к информации, размещенной в сети.
- отсутствие поддержки качества обслуживания: не поддерживается размещение информации о пропускной способности, задержках, требуемой для нормальной работы некоторых сетевых приложений;
- проблемы, связанные с механизмом фрагментации: не определяется размер максимального блока передачи данных по каждому конкретному пути;
- отсутствие механизма автоматической конфигурации адресов;
- проблема перенумерации машин.
Слайд 52

Преимущества IPv6 над IPv4 - Возможность автоконфигурирования IP адресов; - Упрощение

Преимущества IPv6 над IPv4

- Возможность автоконфигурирования IP адресов;
- Упрощение маршрутизации;
- Облегчение

(упрощение) заголовка пакета;
- Поддержка качества обслуживания (QoS);
- Наличие возможности криптозащиты датаграмм на уровне протокола;
- Повышенная безопасность передачи данных.

Адрес IPv6

Слайд 53

Основы маршрутизации Протоколы маршрутной информации

Основы маршрутизации

Протоколы маршрутной информации

Слайд 54

Маршрутизация Маршрутизация (англ. Routing) — процесс определения маршрута следования информации в

Маршрутизация

Маршрутизация (англ. Routing) — процесс определения маршрута следования информации в сетях

связи.
Виды маршрутов:
Статические (задаются административно)
Динамические (вычисляются с помощью алгоритмов маршрутизации)
Слайд 55

Маршрутизация

Маршрутизация

Слайд 56

Маршрутизация

Маршрутизация

Слайд 57

Протоколы маршрутизации Протокол маршрутизации — сетевой протокол, используемый маршрутизаторами для определения

Протоколы маршрутизации

Протокол маршрутизации — сетевой протокол, используемый маршрутизаторами для определения возможных

маршрутов следования данных в составной компьютерной сети.
Слайд 58

Протоколы маршрутизации Протоколы маршрутизации делятся на два вида, зависящие от типов

Протоколы маршрутизации
Протоколы маршрутизации делятся на два вида, зависящие от типов алгоритмов,

на которых они основаны:
Дистанционно-векторные протоколы, основаны на Distance Vector Algorithm (DVA);
Протоколы состояния каналов связи, основаны на Link State Algorithm (LSA).
Слайд 59

Протоколы маршрутизации

Протоколы маршрутизации

Слайд 60

Дистанционно-векторные протоколы: RIP — Routing Information Protocol; IGRP — Interior Gateway

Дистанционно-векторные протоколы:
RIP — Routing Information Protocol;
IGRP — Interior Gateway Routing Protocol

(лицензированный протокол Cisco Systems);
BGP — Border GateWay Protocol;
EIGRP — Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (лицензированный протокол Cisco Systems);
AODV

Протоколы маршрутизации

Слайд 61

Протоколы состояния каналов связи IS-IS — Intermediate System to Intermediate System

Протоколы состояния каналов связи
IS-IS — Intermediate System to Intermediate System (стек

OSI);
OSPF — Open Shortest Path First;
NLSP — NetWare Link-Services Protocol (стек Novell);
HSRP и CARP — протоколы резервирования шлюза в Ethernet-сетях.
OLSR
TBRPF

Протоколы маршрутизации

Слайд 62

Протокол маршрутной информации (Routing Information Protocol) RIP —протокол дистанционно-векторной маршрутизации, который

Протокол маршрутной информации (Routing Information Protocol)

RIP —протокол дистанционно-векторной маршрутизации, который оперирует

транзитными участками в качестве метрики маршрутизации.
Слайд 63

Протокол маршрутной информации (Routing Information Protocol) Недостатки протокола RIP v1: Не

Протокол маршрутной информации (Routing Information Protocol)

Недостатки протокола RIP v1:
Не пересылает информацию

о масках подсети в своих обновлениях;
Не более 15 протоколов;
Обновления маршрутизации рассылаются широковещательно;
Аутентификация не поддерживается;
Не поддерживаются маски подсети переменной длины и бесклассовой междоменной маршрутизации
Слайд 64

Протокол маршрутной информации (Routing Information Protocol)

Протокол маршрутной информации (Routing Information Protocol)

Слайд 65

RIP

RIP

Слайд 66

RIP

RIP

Слайд 67

RIP

RIP