Э. Таненбаум, Д. Уэзеролл - Компьютерные сети (1114668), страница 31
Текст из файла (страница 31)
Некоторые из технологий, используемых, чтобы создать эти сети, являются двухточечными (например,кабель), другие — широковещательными (например, беспроводные). Сети могут бытьсвязаны с маршрутизаторами, чтобы сформировать объединенные сети, из которыхИнтернет — самый большой и самый известный пример. Беспроводные сети, например802.11 ЛВС и 3G мобильная телефония, также становятся чрезвычайно популярными.Сетевое программное обеспечение строится вокруг протоколов, или правил, покоторым процессы обмениваются информацией.
Большая часть сетей поддерживаетиерархию протоколов, в которой каждый уровень предоставляет услуги вышестоящему уровню, не раскрывая ему подробностей своей работы. Стек протоколов обычнобазируется на модели OSI или модели TCP/IP. В обеих моделях имеется канальный,сетевой, транспортный и прикладной уровень, но они различаются в остальныхуровнях. Вопросы разработки включают в себя уплотнение каналов, управление передачей, обнаружение ошибок и т. д. Вопросы проектирования включают надежность,распределение ресурсов, рост, безопасность и др. В книге уделяется много вниманияпротоколам и их проектированию.Итак, сети предоставляют пользователям различные услуги.
Эти услуги могутварьироваться от низкоприритетной сетевой доставки без установления соединениядо гарантируемой доставки с установлением соединения. В некоторых сетях на однихуровнях используют первый из этих принципов, на других (более низких) — второй.К хорошо известным сетям относятся Интернет, мобильные телефонные сети третьего поколения и сети стандарта 802.11.
Сеть Интернет выросла из ARPANET, к которой был добавлен ряд других сетей. Таким образом, Интернет является объединеннойсетью, Сетью сетей, число которых сегодня измеряется тысячами, использующей стекпротоколов TCP/IP. Сеть мобильной связи 3G обеспечивает беспроводный и мобильный доступ к Интернету на скорости нескольких мегабит в секунду, и, конечно,переносит и голосовые вызовы. Беспроводные ЛВС, основанные на стандарте IEEE802.11, развернуты во многих домах и кафе и могут обеспечить связь на уровнях свыше100 Мбит/с.
Появляются и новые виды сетей, такие как встроенные сенсорные сетии сети, основанные на технологии RFID.Для того чтобы миллионы компьютеров могли общаться друг с другом, нужны какаппаратные, так и программные стандарты. Разрабатываются они такими организациями, как ITU-T, ISO, IEEE и IAB. Каждая из них работает в своей области, и всевместе они реализуют процесс стандартизации компьютерных сетей.Вопросы 103Вопросы1.
Представьте, что вы научили свою собаку, сенбернара Берни, приносить вам коробку с тремя8-мм магнитными лентами вместо бутылки бренди. (Потому что с некоторых пор вы сталирассматривать заканчивающееся место на жестком диске как трагедию.) На каждой лентепомещается 7 Гб информации.
Собака обучена бежать к вам, где бы вы ни находились, соскоростью 18 км/ч. В каком диапазоне расстояний скорость передачи данных собакой будетвыше, чем у линии, чья фактическая скорость работы составляет 150 Мбит/с? Как изменитсяваш ответ, если (а) скорость Берни увеличится в два раза; (б) емкость каждой ленты увеличится в два раза (в) скорость передачи данных по линии увеличится в два раза.2. Альтернативой локальной сети является большая система разделения времени с терминалом для каждого пользователя. Приведите два преимущества клиент-серверной системы,использующей локальную сеть.3.
На производительность системы «клиент-сервер» сильнее всего влияют два главных параметра сети: пропускная способность (сколько бит в секунду она может передавать) и времяожидания (сколько секунд требуется на доставку первого бита от клиента до сервера). Приведите пример а) сети с высокой пропускной способностью и большим временем ожидания;б) сети с низкой пропускной способностью и малым временем ожидания.4. Какие еще характеристики, кроме пропускной способности и времени ожидания, нужнооптимизировать для получения высокого качества обслуживания в а) сетях цифровойпередачи речи; б) передаче видео; в) передачи финансовых транзакций?5. Одним из факторов, влияющих на время ожидания в сетях с коммутацией пакетов и промежуточным хранением, является задержка при сохранении и переадресации пакета коммутатором.
Если время коммутации составляет 10 мкс, будет ли это основной задержкойв работе клиент-серверной системы, в которой клиент находится в Нью-Йорке, а сервер — в Калифорнии? Скорость распространения сигнала в медной линии принять равной2/3 скорости света в вакууме.6. Система «клиент-сервер» использует спутниковую сеть. Орбита вращения спутника удалена от поверхности Земли на 40 000 км. Какова будет минимально возможная задержкапри ожидании ответа на запрос в такой системе?7.
В будущем, когда у всех дома будет терминал, подключенный к компьютерной сети, станутвозможными мгновенные референдумы по важным законодательным вопросам. В концеконцов, существующие законодательные органы могут быть распущены, позволив народувыражать свою волю напрямую. Позитивные аспекты такой прямой демократии очевидны.Обсудите некоторые негативные аспекты.8. Пять маршрутизаторов необходимо соединить в подсеть с двухточечным соединением.Каждые два маршрутизатора разработчики могут соединить высокоскоростной, среднескоростной, низкоскоростной линией или никак не соединять.
Предположим, компьютерутребуется 100 мс для моделирования и анализа каждой топологии. Сколько компьютерноговремени понадобится для выбора варианта, лучше всего соответствующего ожидаемойнагрузке?9. Отрицательной чертой широковещательной подсети является потеря мощности вследствиепопытки одновременного доступа к каналу нескольких хостов. В качестве простейшегопримера предположим, что время делится на равные интервалы, в которые каждый из nхостов пытается использовать канал с вероятностью p. Какой процент интервалов будетпотерян из-за конфликтов?10. Назовите две причины использования многоуровневых протоколов. Каковы возможныенеудобства их использования?104 Глава 1. Введение11.
Президент корпорации Specialty Paint Corp. решает объединить усилия с местной пивоваренной фабрикой для производства невидимой пивной банки (в качестве средства борьбыс мусором). Президент просит свой юридический отдел рассмотреть эту идею, а те в своюочередь обращаются за помощью в технический отдел. В результате начальник технического отдела звонит начальнику технического отдела пивоваренного завода, чтобы обсудитьтехнические аспекты проекта.
После этого оба инженера докладывают своим юридическимотделам, которые затем обсуждают друг с другом по телефону юридические вопросы. Наконец, два президента корпораций обсуждают финансовую сторону дела. Какой принципмногоуровневого протокола (в соотвтетсвии с моделью OSI) мешает этому процессу?12. Представим себе две сети, предоставляющие надежные, ориентированные на соединениеслужбы. Одна из сетей обеспечивает надежный поток байтов, а другая — надежный потоксообщений. Идентичны ли эти сети? Если да, то почему проводится различие? Если нет,объясните на примере, чем они отличаются.13. Что означает термин «согласование» (negotiation) в контексте обсуждения сетевых протоколов? Приведите пример.14.
На рис. 1.16 изображен некоторый сервис. Подразумевается ли наличие других сервисовна этом рисунке? Если да, то где? Если нет, то почему?15. В некоторых сетях уровень передачи данных обрабатывает ошибки передачи, требуя повторной передачи поврежденных кадров. Если вероятность повреждения кадра равна p,каким будет среднее число попыток, необходимых для передачи кадра, при условии, чтоподтверждения никогда не теряются?16. Система обладает n-уровневой иерархией протоколов. Приложения обмениваются сообщениями длиной M байт. На каждом из уровней добавляется заголовок из h байт. Какой процентпропускной способности занят заголовками?17. В чем основное различие между протоколами TCP и UDP?18.
Подсеть на рис. 1.22, б проектировалась таким образом, чтобы выстоять во время ядернойвойны. Сколько бомб потребуется, чтобы разбить сеть на две изолированные части, еслиодна бомба разрушает узел со всеми линиями, подходящими к нему.19. Интернет удваивается в размерах приблизительно каждые 18 месяцев. Точное число хостовнеизвестно, но один аналитик в 2009 году назвал цифру в 600 млн хостов. Сколько будетхостов в Интернете в 2018-м году? Вы сами верите в это? Поясните свою точку зрения.20. При передаче файла между двумя компьютерами возможны (как минимум) две стратегииподтверждений.
В первом случае файл может быть разбит на отдельные пакеты, получениекоторых подтверждается получателем индивидуально, но получение всего файла не подтверждается. Во втором случае получение каждого пакета не подтверждается, а подтверждается получение всего файла. Обсудите оба варианта.21. Операторам мобильной телефонной сети необходимо знать местонахождения мобильныхтелефонов (и, следовательно, тех, кто ими пользуется). Объясните, чем это плохо для пользователей.
Назовите причины, по которым это хорошо для пользователей.22. Какой длины (в метрах) был один бит, в соответствии со стандартом 802.3? Для вычисленийпримите скорость работы равной 10 Мбит/с, а скорость распространения сигнала равной2/3 скорости света в вакууме.23. Имеется несжатое изображение размером 1600 × 1200 пикселов, 3 байта/пиксел. Сколько времени потребуется на его передачу с помощью модема, работающего со скоростью56 Кбит/с? С помощью кабельного модема, работающего на 1 Мбит/с? По Ethernet соскоростью передачи 10 Мбит/с? По Ethernet со скоростью 100 Мбит/с? По гигабитнойEthernet?Вопросы 10524.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
