Система оценивания
-
В течении семестра:
- Выполнение задания на семинарах
-
В конце семестра:
| 4х бальная |
10 бальная |
100 бальная |
обязательный зачёт |
| отл |
10 |
97 |
- |
| отл |
9 |
92 |
- |
| отл |
8 |
86 |
- |
| хор |
7 |
80 |
- |
| хор |
6 |
75 |
- |
| хор |
5 |
70 |
- |
| удв |
4 |
60 |
- |
| удв |
3 |
50 |
+ |
| неуд |
2 |
25 |
+ |
| неуд |
1 |
0 |
+ |
Итоговый балл = MAX(работа в семестре, зачёт)
Не в первый раз проводим курс
Поэтому если вам кажется, что где-то закралась ошибка — возможно вам не кажется, сообщайте.
Компьютерная сеть
В разных источниках даны различные определения:
Таненбаум, Фимстер, Уэзеролл:
Система множества отдельных, но связанных между собой компьютеров
Набор взаимосвязанных автономных вычислительных устройств
Олифер, Олифер:
Логический результат эволюции вычислительной техники и телекоммуникационных технологий
Компьютерная сеть
В разных источниках даны различные определения:
Бройдо, Ильина:
Система компьютеров, объединённых каналами передачи данных
Wikipedia:
Система, обеспечивающая обмен данными между вычислительными устройствами
В рамках курса не важно, какой литературой вы пользуетесь для подготовки, важно умение грамотно донести и объяснить свою мысль.
Сети различных масштабов
WAN (Wide)
MAN (Metropolitan)
LAN (Local)
PAN (Personal)
Сеть на значительной географической площади
Сеть, охватывающая город
Сеть здания или одной территории
Сеть, используемая одним человеком
Сети различных масштабов
WAN (Wide)
MAN (Metropolitan)
LAN (Local)
PAN (Personal)
Сеть на значительной географической площади
Сеть здания или одной территории
В курсе будем рассматривать только WAN и LAN
Интернет
Интернет
"Классический" подход: Сеть сетей
Взгляд "снизу вверх": существует большое количество сетей, и интернет есть объединение этих сетей
Интернет
"Нисходящий" подход: Набор сервисов
Взгляд "сверху вниз": инфраструктура, которая представляет службы для (распределённых) приложений
Топология
Конфигурация графа, вершинам которого соответствуют конечные узлы сети и коммутационное оборудование,
а рёбрам - физические или информационные связи между вершинами
Топологии
Сети проводные и не очень
Модели взаимодействия: Клиент-серверная
- Клиент инициирует соединение
- Сервер работает непрерывно и ожидает запросов
Модели взаимодействия: Одноранговая
Все участники обмена "равны"
Протокол
Протокол - формализованное описание правил взаимодействия двух объектов.
Стек протоколов - иерархически организованный набор протоколов, достаточный для взаимодействия узлов в сети.
Основные организации, влияющие на протоколы интернета:
- ISO - International Organization for Standardization
- IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers
- IETF - Internet Engineering Task Force
- W3C - World Wide Web Consortium
- 3GPP - 3rd Generation Partnership Project
Зачем проектируют новые протоколы?
-
Надёжность
- Обеспечение корректного функционирования, даже если компоненты не надёжны
- Поиск работоспособного пути
-
Распределение ресурсов
- Управление нагрузкой
- Обеспечение качества в реальном времени
-
Развитие
- Сохранение работоспособности при масштабировании
- Адресация и маршрутизация
-
Безопасность
- Конфиденциальность
- Целостность
- Доступность
Эталонная модель OSI vs TCP/IP
Прикладной (Application)
Представления (Presentation)
Сеансовый (Session)
Транспортный (Transport)
Сетевой (Network)
Канальный (Data link)
Физический (Physical)
Прикладной (Application)
Транспортный (Transport)
Сетевой (Internet)
Канальный (Link)
Физический уровень
Прикладной
Представления
Сеансовый
Транспортный
Сетевой
Канальный
Физический
- Кодирование
- Отличить сигнал от шума
- Обнаружить ошибки
- Синхронизация приёмника и передатчика
Канальный уровень
Прикладной
Представления
Сеансовый
Транспортный
Сетевой
Канальный
Физический
- Коммутация каналов
- Объединение сред передачи
- Одновременное использования каналов
- Идентификация и адресация участников
- Пример протоколов: Ethernet
Сетевой уровень
Прикладной
Представления
Сеансовый
Транспортный
Сетевой
Канальный
Физический
- Объединение сетей
- Маршрутизация
- Идентификация сетей
- И всех участников глобальной сети
- Пример протоколов: IP
Транспортный уровень
Прикладной
Представления
Сеансовый
Транспортный
Сетевой
Канальный
Физический
- Идентификация приложений
- Пример протоколов: TCP, UDP
Сеансовый уровень
Прикладной
Представления
Сеансовый
Транспортный
Сетевой
Канальный
Физический
- Выделение потоков данных
- Установление "сеанса связи"
- Сообщение намерения передачи данных
- Подтверждение возможности получения данных
- Согласование окончания сеанса
- Пример протоколов: TCP, SSL
Уровень представления
Прикладной
Представления
Сеансовый
Транспортный
Сетевой
Канальный
Физический
- Согласование интерпретации данных
- Кодирование
- Сжатие
- Шифрование
- Пример протоколов: SSL
Прикладной уровень
Прикладной
Представления
Сеансовый
Транспортный
Сетевой
Канальный
Физический
- Полностью зависит от приложения
- Пример протоколов: HTTP, SMTP, TELNET
Прикладной уровень
Прикладной
Представления
Сеансовый
Транспортный
Сетевой
Канальный
Физический
GET / HTTP/1.1
Host: www.example.org
Уровень представления
Прикладной
Представления
Сеансовый
Транспортный
Сетевой
Канальный
Физический
SSL header
HTTP (payload)
Сеансовый уровень
Прикладной
Представления
Сеансовый
Транспортный
Сетевой
Канальный
Физический
Транспортный уровень
Прикладной
Представления
Сеансовый
Транспортный
Сетевой
Канальный
Физический
Транспортный уровень
Прикладной
Представления
Сеансовый
Транспортный
Сетевой
Канальный
Физический
Сетевой уровень
Прикладной
Представления
Сеансовый
Транспортный
Сетевой
Канальный
Физический
Сетевой уровень
Прикладной
Представления
Сеансовый
Транспортный
Сетевой
Канальный
Физический
Канальный уровень
Прикладной
Представления
Сеансовый
Транспортный
Сетевой
Канальный
Физический
Канальный уровень
Прикладной
Представления
Сеансовый
Транспортный
Сетевой
Канальный
Физический
AA:BB:CC:AA:BB:CC --> DD:EE:FF:DD:EE:FF
Глубоко вздохните, осталось немного
Устройства работают на разных уровнях
Компьютер:
Прикладной
Представления
Сеансовый
Транспортный
Сетевой
Канальный
Физический
Коммутатор:
Канальный
Физический
Маршрутизатор:
Сетевой
Канальный
Физический
"Глубина" анализа трафика
- SPI - Shallow Packet Inspection
- MPI - Medium Packet Inspection
- DPI - Deep Packet Inspection
Глубина Скорость анализа трафика
- SPI - Вычленение только некоторых полей: ip адреса и (не всегда) порты
- MPI - Учёт состояния, отслеживание сеансов связи, поиск по регулярным выражениям, ...
- DPI - Анализ всех заголовков всех уровней, в т.ч. данных приложений
Инкапсуляция
Процесс объединения специфичных для уровня заголовков и полезной нагрузки для передачи информации по компьютерным сетям.
Фрагментация
Protocol Data Unit (PDU)
Для обозначения единиц обмена данными конкретных уровней часто используют специальные названия
Прикладной
Транспортный
Сетевой
Канальный
Сообщение
Сегмент / дэйтаграмма
Пакет
Кадр
Сколько уровней хватит всем?
Литература
-
В. Олифер, Н. Олифер - Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. 6-е (юбилейное) изд.
-
Таненбаум Э., Фимстер Н., Уэзеролл Д. - Компьютерные сети. 6-е изд.
Также упомянуты:
- Д. Куроуз, К. Росс - Компьютерные сети Нисходящий подход
- А. Созыкин - Компьютерные сети (видео)