Контрольные работы по дисциплине « Компьютерные сети» 5 курс, 5 семестр

Контрольные работы по дисциплине « Компьютерные сети»
Специальность «Программное обеспечение ВТ и АС»
5 курс, 5 семестр
Методические рекомендации к выполнению контрольной работы.
Перед выполнением контрольной работы необходимо изучить теоретический материал по
данной теме, который достаточно полно представлен в книгах 1 и 2 (см. список литературы в конце
работы).
Следует иметь в виду, что глубокое и полное усвоение материала данного курса не
определяется простым запоминанием технической информации, методов решения задач.
В процессе подготовки все имеющиеся в пособиях иллюстрации, схемы, диаграммы и таблицы
необходимо внимательно рассматривать.
Встречающиеся в тексте незнакомые или непонятные слова нужно выписывать и, пользуясь
энциклопедией и словарями, определить их значение.
Не следует приступать к выполнению контрольной работы до полного изучения всей
программы отдельного задания. Только полное завершение изучения материала, в объеме одного
задания позволяет учащемуся успешно выполнить контрольную работу.
Пример правильного ответа.
Вопрос: Передача данных по сети.
Ответ: На первый взгляд показаться, что данные состоят из непрерывного потока улей и
единиц. На самом деле они разбиваются на маленькие управляемые блоки, содержащие всю
необходимую для их передачи информацию. На этом занятии описаны пакеты — кирпичики, из
которых строятся сетевые коммуникации.
Функции пакетов
Данные обычно содержатся в больших по размерам файлах. Однако сети не будут нормально
работать, если компьютер посылает этот блок данных целиком. Существует две причины,
замедляющие работу сети при передаче по кабелю больших блоков данных.
Во-первых, такой блок, посылаемый одним компьютером, заполняет кабель и «связывает»
работу всей сети, препятствуя взаимодействию остальных сетевых компонентов.
Во-вторых, возникновение ошибок при передаче крупных блоков приведет к повторной
передаче всего блока. А если поврежден небольшой блок данных, то повторно придется передать
только его, что значительно экономит время.
Что бы быстро, не тратя времени на ожидание, передавать данные по сети, надо разбить их на
небольшие управляемые блоки. Эти блоки называются пакетами или кадрами.
Пакет — основная единица информации в компьютерных сетях. При разбиении данных на
пакеты скорость их печати возрастает настолько, что каждый компьютер в сети получает возможность
понимать и передавать данные практически одновременно с остальными компьютерами. На целевом
компьютере (компьютере-получателе) пакеты накапливаются и в страиваются в определенном порядке
для восстановления исходного вида данных
Рис. 3.6. Разбиение данных на пакеты
При разбиении данных на пакеты сетевая операционная система добавляет к каждому пакету
специальную управляющую информацию. Она обеспечивает:
• передачу исходных данных небольшими блоками;
• сбор данных в определенном порядке (при их получении);
• проверку данных на наличие ошибок (после сборки).
Структура пакета
Пакеты могут содержать несколько типов данных:
• информацию (например, сообщения или файлы);
• определенные виды данных и команд, управляющих компьютером (например» запросы к службам);
• коды управления сеансом (например, запрос на повторную передачу для исправления ошибки).
Основные компоненты
Некоторые компоненты являются обязательными для всех типов пакетов:
• адрес источника (source), идентифицирующий компьютер-отправитель;
• передаваемые данные;
• адрес получателя (destination), идентифицирующий компьютер-получатель,
• инструкции сетевым компонентам о дальнейшем маршруте данных;
• информация компьютеру-получателю о том, как объединить передаваемый кет с остальными, чтобы
получить данные в исходном виде;
• информация для проверки ошибок, обеспечивающая корректность передачи
Компоненты пакета группируются по трем разделам: заголовок, данные и трейлер.
рис. 3.7. Компоненты пакета
Заголовок
Заголовок включает:
• сигнал, свидетельствующий о том, что передается пакет;
• адрес источника;
• адрес получателя;
• информацию, синхронизирующую передачу.
Данные
Эта часть пакета — собственно передаваемые данные. В зависимости от типа сети ее размер
может меняться. Но для большинства сетей он составляет от 512 байт (0,5 кб) до 4 кб.
Размер исходных данных обычно превышает 4 кб, поэтому для помещения в пакет их
необходимо разбивать на меньшие блоки. При передаче объемного файла требуется много пакетов.
Трейлер
Содержимое трейлера зависит от метода связи, или протокола. Впрочем, чаще всего трейлер
содержит информацию для проверки ошибок, называемую циклическим избыточным кодом (Cyclical
Redundancy Check, CRC). CRC — это число, получаете в результате математических преобразований
данных пакета и исходной информации. Когда пакет достигает места назначения, эти преобразования
повторяйся. Если результат совпадает с CRC — пакет принят без ошибок. В противном случае при
передаче данные изменились, поэтому необходимо повторить передачу пакета.
Протокол — это набор правил или стандартов для осуществления связи и обмена
информацией между компьютерами.
Формат и размер пакета зависят от типа сети. А максимальный размер пакета определяет, в
свою очередь, количество пакетов, которое будет создано сетевой операционной системой для
передачи большого блока данных.
Использование пакетов при печати.
Рассмотрим пример использования пакетов в сетевых коммуникациях. Большое задание на
печать должно быть передано с компьютера на сервер печати.
Компьютер-отправитель устанавливает соединение с сервером печати.
Компьютер-отправитель разбивает большое задание на печать на пакеты. Каждый пакет
содержит адрес получателя, адрес источника, данные и управляющую информацию.
Платы сетевого адаптера всех компьютеров проверяют адрес получателя каждого пакета,
передаваемого по сегменту сети. А так как плата сетевого адаптера имеет уникальный адрес, она
прерывает работу компьютера лишь в том случае, когда обнаруживает пакет, адресованный именно
этому компьютеру.
На компьютере-получателе (в нашем примере это сервер печати) пакеты из кабеля поступают
на плату сетевого адаптера.5. Сетевое -программное обеспечение обрабатывает пакет, сменный в
приемном буфере платы сетевого адаптера. Причем вычислитель мощность, достаточная для приема и
проверки адреса каждого принимаемого пакета, встроен плату сетевого адаптера. Это означает, что,
проверяя адрес пакета, она не пользуется ресурсами компьютера.
Сетевая операционная система компьютера-получателя собирается из пакете (восстанавливает)
исходный текстовый файл и помещает его в память компьютера. Оттуда он передается на принтер.
Контрольная работа включает изучение разделов «Знакомство с сетями», «Подключение
сетевых компонентов», «Типы сетевой архитектуры анализа», «Знакомство с сетевыми стандартами»,
«Сетевые протоколы» и «Элементы сетевой коммуникации».
ВАРИАНТ №1
Сетевые архитектуры: типы, топологии (базовые топологии «шина», «звезда», «кольцо»
ячеистая топология; комбинированные топологии «звезда» - «шина», «звезда» - «кольцо»,
одноранговые сети), методы доступа;
ВАРИАНТ №2
Аппаратные компоненты компьютерных сетей (рабочие станции, файловые серверы, сетевые
кабели, сетевые адаптеры);
ВАРИАНТ№3
Принципы пакетной передачи данных (функции пакетов, структура пакета (основные
компоненты, использование пакетов при печати));
ВАРИАНТ №4
Понятие сетевой модели; сетевая модель OSI(многоуровневая архитектура, взаимодействие
уровней модели, пакеты и модель OSI); другие сетевые модели (например, Project IEEE 802.x);
ВАРИАНТ №5
Задачи и функции по уровням модели OSI (взаимодействие уровней модели, драйверы
файловой системы, транспортные протоколы, драйверы сетевой платы), драйверы сетевых адаптеров
(назначение драйверов, сетевая среда (драйверы и модель OSI, драйверы и сетевое программное
обеспечение);
ВАРИАНТ №6
Протоколы: основные понятия, назначение протоколов, принципы взаимодействия (компьютер
– отправитель, компьютер – получатель), различия и особенности распространения протоколов
(маршрутизированные и немаршрутизированные протоколы, протоколы многоуровневой архитектуры:
стеки протоколов, привязки, стандартные стеки, прикладные протоколы, транспортные протоколы,
сетевые протоколы), установка протоколов в операционной среде;
ВАРИАНТ №7
Принципы работы протоколов разных уровней (на примере конкретного стека протоколов:
TCP/IP (основы работы, стандарты, уровни сетевого интерфейса, межсетевой уровень, транспортный
уровень, прикладной уровень), IPX/SPX и т.д.)
ВАРИАНТ №8
Установка и настройка параметров протоколов; адресация в сетях; способы проверки
правильности передачи данных; способы обнаружения и устранения ошибок при передачи данных
ВАРИАНТ №9
Взаимодействие
с
прикладными
протоколами;
предоставление
сетевых
услуг
пользовательскими программами (различие однопользовательских и многопользовательских
операционных систем, характеристики многопользовательских программ, текстовые процессоры,
использование электронных таблиц, системы управления базами данных);
ВАРИАНТ №10
Организация межсетевого взаимодействия (маршрутизация пакетов, фильтрация пакетов,
понятие маршрутизатора, сетевого шлюза, безопасность сети (планирование защиты среды, модели
защиты, брандмауэра, аудит, бездисковые компьютеры, шифрование данных, компьютерные вирусы)
Литература:
1. Компьютерные сети +. Учебный курс: официальное пособие Microsoft для самостоятельной
подготовки, М.: Издательско-торговый дом «Русская редакция», 2000. – 552стр.
2. Бэрри Нанс. Компьютерные сети., М.:БИНОМ, 1996 – 400 стр.
3. С.В. Никифоров. Введение в сетевые технологии: Элементы применения и администрирования
сетей. М.: Финансы и статистика, 2003. – 224с.
4. Информатика: учебник, под редакцией Н.В.Макаровой., М.: Финансы и статистика, 2002. 786с.