HYPERLINK “http://www.ukrreferat.com/” www.ukrreferat.com – лідер
серед рефератних сайтів України!
КОНТРОЛЬНА РОБОТА
з дисципліни “Комп’ютерні мережі”
ПЛАН
Вступ
1. Маршрутизація в мережах передачі даних
2. Як можна дізнатися прогноз погоди в Інтернеті?
3. Знайти інформацію про голову правління ЗАТ “Новий канал”
Список використаної літератури та веб-ресурсів
Вступ
Комп’ютерна мережа — система зв’язку між двома чи більше комп’ютерами. В
ширшому розумінні комп’ютерна мережа (КМ) — це система зв’язку через
кабельне чи повітряне середовище (медіа), самі комп’ютери різного
функціонального призначення і мережеве обладнання. Для передачі
інформації можуть бути використані різні фізичні явища, як правило —
різні види електричних сигналів чи електромагнітного випромінювання.
Середовищами передавання у комп’ютерних мережах можуть бути телефонні
кабелі, коаксіальні кабелі, виті пари та волоконно-оптичні кабелі.
Інтернет — всесвітня система добровільно об’єднаних комп’ютерних мереж,
побудована на використанні протоколу IP і маршрутизації пакетів даних.
Інтернет утворює глобальний інформаційний простір, слугує фізичною
основою доступу до вебсайтів і багатьох систем (протоколів) передачі
даних. Часто згадується як «Всесвітня мережа» чи «Глобальна мережа». У
побуті іноді говорять Іне?т, Інтерне?трі або Не?трі.
Сьогодні при вживанні слова «Інтернет» найчастіше мається на увазі саме
веб і доступна через нього інформація, а не сама фізична мережа, що
призводить до різноманітних юридичних колізій та правових наслідків.
В англійській мові якщо слово «internet» написано з малої літери, воно
означає просто об’єднання мереж (англ. interconnected networks) за
допомогою маршрутизації пакетів даних. У такому разі не мається на увазі
глобальний інформаційний простір. У вітчизняній технічній літературі
також іноді роблять такий розподіл понять.
Інтернет складається з багатьох тисяч корпоративних, наукових, урядових
та домашніх мереж. Об’єднання різнорідних по архітектурі мереж стало
можливо завдяки протоколу IP (англ. Internet Protocol) і принципу
маршрутизації пакетів даних. Протокол ІР був спеціально створений
агностичним по відношенню до фізичних каналів зв’язку. Тобто будь-яка
мережа передачі цифрових даних може передавати інтернет-трафік. На
стиках мереж спеціальні маршрутизатори займаються сортуванням та
перенаправленням пакетів даних, базуючись на ІР-адресах одержувачів цих
пакетів. Протокол ІР утворює єдиний адресний простір у масштабах всього
світу, але в кожній окремо взятій мережі може існувати свій власний
адресний підпростір. Така організація ІР-адрес дозволяє маршрутизаторам
однозначно визначати подальший напрямок для кожного, навіть найменшого,
пакету даних. В результаті між різними мережами Інтернету не виникає
конфліктів і дані точно і без перешкод передаються від мережі до мережі
по всій планеті.
1. Маршрутизація в мережах передачі даних
Маршрутизація (англ. Routing) — процес визначення маршруту прямування
інформації між мережами. Маршрутизатор (або роутер від англ. router)
приймає рішення, що базується на IP-адресі отримувача пакету. Для того,
щоб переслати пакет далі, всі пристрої на шляху слідування
використовують IP-адресу отримувача. Для прийняття правильного рішення
маршрутизатор має знати напрямки і маршрути до віддалених мереж. Є два
типи маршрутизації:
– Статична маршрутизація – маршрути задаються вручну адміністратором.
– Динамічна маршрутизація – маршрути обчислюються автоматично за
допомогою протоколів динамічної маршрутизації – RIP, OSPF, EIGRP, IS-IS,
BGP, HSRP та ін, які отримують інформацію про топологію і стан каналів
зв’язку від інших маршрутизаторів у мережі.
Оскільки статичні маршрути конфігуруються вручну, будь-які зміни
мережної топології вимагають участі адміністратора для додавання і
видалення статичних маршрутів у відповідності до змін. У великих мережах
підтримка таблиць маршрутизації вручну може вимагати величезних витрат
часу адміністратора. У невеликих мережах це робити легше. Статична
маршрутизація не має можливості масштабування, яку має динамічна
маршрутизація через додаткові вимоги до налаштування і втручання
адміністратора. Але і у великих мережах часто конфігуруються статичні
маршрути для спеціальних цілей у комбінації з протоколами динамічної
маршрутизації, оскільки статична маршрутизація є більш стабільною і
вимагає мінімум апаратних ресурсів маршрутизатора для обслуговування
таблиці.
Динамічні маршрути виставляються іншим чином. Після того, як
адміністратор активізував і налаштував динамічну маршрутизаці за одним з
протоколів, інформація про маршрути оновлюється автоматично в процесі
маршрутизації після кожного отримання з мережі нової інформації про
маршрути. Маршрутизатори обмінюються повідомленнями про зміни у
топології мережі в процесі динамічної маршрутизації.
Протоколи
Протокол маршрутизації (RIP, OSPF, IGRP, EIGRP, IS-IS, BGP, HSRP тощо)
може працювати тільки з пакетами, які належать до одного з
маршрутизованих протоколів, наприклад, IP, IPX чи AppleTalk.
Маршрутиза?тор (англ. Router) — спеціалізований комп’ютер, що
використовується для по’єднання двох або більше мереж та керує процесом
маршрутизації, тобто на підставі інформації про топологію мережі і
певних правил приймає рішення про пересилку пакетів мережевого рівня
(рівень 3 моделі OSI) між різними сегментами мережі.
Для звичайного користувача маршрутизатор (роутер) — це мережевий
пристрій, який підключається між локальною мережею і інтернетом. Часто
маршрутизатор не обмежується простою пересилкою даних між інтерфейсами,
а також виконує і інші функції: захищає локальну мережу від зовнішніх
погроз, обмежує доступ користувачів локальної мережі до ресурсів
інтернету, роздає IP-адреси, шифрує трафік і багато що інше.
Маршрутизатори (роутери) працюють на мережному рівні моделі OSI: можуть
пересилати пакети з одної мережі до іншої. Для того, щоб послати пакети
в потрібному напрямку, маршрутизатор використовує таблицю маршрутизації,
що зберігається у памяті. Таблиця маршрутизації може складатися засобами
статичної або динамічної маршрутизації:
Крім того, маршрутизатори можуть здійснювати трансляцію адрес
відправника і одержувача (англ. NAT, Network Address Translation),
фільтрацію транзитного потоку даних на основі певних правил з метою
обмеження доступу, шифрування/дешифрування передаваних даних тощо.
Маршрутизатори не можуть здійснювати передачу широкомовних повідомлень,
таких як ARP запит.
Маршрутизатором може виступати як спеціалізований пристрій, так і
звичайний комп’ютер, що виконує функції простого маршрутизатора.
Принцип роботи
Cisco 770
Зазвичай маршрутизатор використовує адресу одержувача, вказану в пакетах
даних, і визначає за таблицею маршрутизації шлях, за яким слід передати
дані. Якщо в таблиці маршрутизації для адреси немає описаного маршруту,
пакет відкидається.
Існують і інші способи визначення маршруту пересилки пакетів, коли,
наприклад, використовується адреса відправника, використовувані
протоколи верхніх рівнів і інша інформація, що міститься в заголовках
пакетів мережевого рівня. Нерідко маршрутизатори можуть здійснювати
трансляцію адрес відправника і одержувача, фільтрацію транзитного потоку
даних на основі певних правил з метою обмеження доступу,
шифрування/дешифровка передаваних даних і т.д.
Таблиця маршрутизації
Таблиця маршрутизації містить інформацію, на основі якої маршрутизатор
приймає рішення про подальшу пересилку пакетів. Таблиця складається з
деякого числа записів — маршрутів, в кожній з яких міститься адреса
мережі одержувача, адреса наступного вузла, якому слід передавати пакети
і певна вага запису, — метрика. Метрики записів в таблиці грають роль в
обчисленні найкоротших маршрутів до різних одержувачів. Залежно від
моделі маршрутизатора і використовуваних протоколів маршрутизації, в
таблиці може міститися деяка додаткова службова інформація.
Наприклад:
Таблиця маршрутизації може складатися двома способами:
* статична маршрутизація — коли записи в таблиці вводяться і
змінюються вручну. Такий спосіб вимагає втручання адміністратора кожного
разу, коли відбуваються зміни в топології мережі. З іншого боку, він є
найстабільнішим і таким, що вимагає мінімуму апаратних ресурсів
маршрутизатора для обслуговування таблиці.
* динамічна маршрутизація — коли записи в таблиці оновлюються
автоматично за допомогою одного або кількох протоколів маршрутизації —
RIP, OSPF, EIGRP, IS-IS, BGP, і ін. Крім того, маршрутизатор будує
таблицю оптимальних шляхів до мереж призначення на основі різних
критеріїв — кількості проміжних вузлів, пропускної спроможності каналів,
затримки передачі даних тощо. Критерії обчислення оптимальних маршрутів
найчастіше залежать від протоколу маршрутизації, а також задаються
конфігурацією маршрутизатора. Такий спосіб побудови таблиці дозволяє
автоматично тримати таблицю маршрутизації в актуальному стані і
обчислювати оптимальні маршрути на основі поточної топології мережі.
Проте динамічна маршрутизація надає додаткове навантаження на пристрої,
а висока нестабільність мережі може приводити до ситуацій, коли
маршрутизатори не встигають синхронізувати свої таблиці, що приводить до
суперечливих відомостей про топологію мережі в різних її частинах і
втраті передаваних даних.
Часто для побудови таблиць маршрутизації використовують теорію графів.
Маршрутизатори допомагають зменшити завантаження мережі, завдяки її
розділенню на домени колізій і широкомовні домени, а також завдяки
фільтрації пакетів. В основному їх застосовують для об’єднання мереж
різних типів, часто несумісних за архітектурою і протоколами, наприклад
для об’єднання локальних мереж Ethernet і WAN-з’єднань, що
використовують протоколи xDSL, PPP, АТМ, Frame relay тощо. Нерідко
маршрутизатор використовується для забезпечення доступу з локальної
мережі в глобальну мережу Інтернет, здійснюючи функції трансляції адрес
і міжмережевого екрану.
В якості маршрутизатора може виступати як спеціалізований апаратний
пристрій (характерний представник — продукція Cisco), так і звичайний
комп’ютер, що виконує функції маршрутизатора. Існує кілька пакетів
програмного забезпечення (в основному на основі ядра Linux) за допомогою
якого можна перетворити ПК на високопродуктивний і багатофункціональний
маршрутизатор, наприклад GNU Zebra.
Двома головними функціями, які виконує алгоритм маршрутизації, є вибір
маршрутів для різноманітних пар відправник – адресат і забезпечення
правильної доставки повідомлень їх адресатам після того, як вибрані
маршрути. Друга функція забезпечується шляхом використання різних
протоколів і структур даних, що називаються маршрутними таблицями.
Основна увага буде приділена першій функції (вибору маршрутів) і тому,
як це впливає на характеристики мережі.
Існують дві основні характеристики, на які вагомий вплив здійснює
алгоритм маршрутизації – пропускна здатність (кількість обслуговувань) і
середня затримка пакету (якість обслуговування). Маршрутизація взаємодіє
з керуванням потоками у визначенні характеристик через механізм
оберненого зв’язку (рис. 1).
Рис. 1. Схема маршрутизації
t^xyyyyyy/eeaayeaUe??eeAe?
„A ¤^„`„A
dh`„A
8
Якщо трафік, що надійшов у підмережу від зовнішніх джерел, відносно
малий, він повністю буде прийнятий мережею і тоді
Пропускна здатність = Поступаючому навантаженню.
Якщо поступаюче навантаження надзвичайно велике, частина цього
навантаження буде відхилятися алгоритмом керування потоками і тоді
Пропускна здатність= Поступаюче навантаження-Знехтуване навантаження
Трафік, прийнятий у мережу, буде мати середню затримку пакетів, яка
залежить від того, які маршрути були вибрані алгоритмом маршрутизації.
Однак на пропускну здатність вагомий вплив має також алгоритм
маршрутизації, оскільки алгоритм керування потоками звичайно діє на
основі підтримки балансу між пропускною здатністю і середньою затримкою,
наприклад, навантаження, що поступає, не приймається, як тільки затримка
стає занадто великою. Тому, якщо алгоритму маршрутизації вдається більш
успішно підтримувати малу затримку, то алгоритм керування потоками
дозволяє приймати у мережу більше трофіка..
Хоча точний баланс між затримкою і пропускною здатністю встановлюється
алгоритмом керування потоками, хороша маршрутизація в умовах великого
трафіка, що пропонується, дає найкращу криву типу затримка – пропускна
здатність, за якою діє алгоритм керування потоками (рис. 2).
Рис.2. Крива типу затримка – пропускна здатність.
Існує декілька способів класифікації алгоритмів маршрутизації. Один із
них полягає у розподілі всіх алгоритмів на централізовані і розподілені.
У централізованих алгоритмах вибір всіх маршрутів здійснюється у
центральному вузлі, а у розподілених – у вузлах мережі. При цьому вузли
обмінюються інформацією, якщо це необхідно. Відмітимо, однак, що така
класифікація відноситься до реалізації, а не до математичного опису
алгоритму. Можливо, що на деякому рівні математичної абстракції
розподілений і централізований алгоритми стають еквівалентними.
Інша класифікація алгоритмів маршрутизації основується на тому, чи
змінюються маршрути в залежності від інтенсивності вхідних потоків. В
статичних алгоритмах маршрутизації шлях, що використовується кожною
парою відправник-адресат, фіксований і не залежить від коливань графіка.
Він може змінюватись лише у вилажу виходу із ладу якого-небудь вузла чи
лінії. При використанні алгоритмів цього типу не може досягатися велика
пропускна здатність при значній варіації вхідного графіка. Такий спосіб
маршрутизації рекомендується застосовувати або для дуже простих мереж,
або коли ефективність роботи мережі несуттєва. Для більшості основних
мереж з комутацією пакетів використовуються різновиди адаптивної
маршрутизації, при якій шляхи від відправників до адресатів для нового
графіка змінюються у відповідь на перевантаження. Справа в тому, що у
результаті змін статистики вхідного графіка на окремих ділянках мережі
можуть виникати перевантаження. У цьому випадку алгоритм маршрутизації
повинен намагатися змінити маршрути і направити потоки в обхід місць
накопичення пакетів.
Застосовується багато алгоритмів маршрутизації, що відрізняються за
ступенем складності і ефективності. Це пояснюється історичними причинами
і різноманітністю призначення мереж.
Методи маршрутизації використовують ряд простих графових алгоритмів.
Розглянемо, наприклад, задачу знаходження найкоротшого шляху, у якій є
відомими довжини всіх ліній мережі і вимагається знайти шлях, що з’єднує
два даних вузла і має мінімальну сумарну довжину. Якщо довжина лінії у
деякій мірі відображає степінь її навантаження, то пошук найкоротшого
шляху еквівалентний пошуку найменш навантаженого шляху між двома
вузлами, а це має відношення до задачі маршрутизації.
Розглянемо орієнтований граф G={V, X} із числом вузлів V і числом дуг X,
в якому кожній дузі (і, j) приписане деяке дійсне число dij , яке
називається довжиною або відстанню дуги. Довжина будь-якого
орієнтованого шляху р=(і, j, k, …., l, m) визначається як
dij+djk+…+dlm.. Довжина орієнтованого переходу або циклу визначається
аналогічно. Для будь-яких вузлів i і т графа задача найкоротшого шляху
полягає у відшуканні такого шляху від i до т, який би мав мінімальну
довжину.
Задача пошуку найкоротшого шляху виникає надзвичайно часто і має стільки
практичних застосувань і інтерпретацій, що любий фахівець, без сумніву,
може сам легко привести безліч прикладів. Якщо dij – вартість
використання даної лінії (і,j) у мережі передачі даних, то найкоротший
шлях від і до m буде маршрутом, по якому дані будуть передаватись із
найменшими затратами. Таким чином, якщо вартість використання лінії
дорівнює середній затримці пакету при проходженні по цій лінії, то
маршрут з найменшими затратами буде маршрутом із найменшою затримкою. На
жаль, в мережах передачі даних середня затримка у лінії залежить від
інтенсивності навантаження на цій лінії, яка у свою чергу залежить від
тих маршрутів, які вибрав алгоритм маршрутизації. Через цей ефект
оберненого зв’язку задача маршрутизації набагато складніша від задачі
вибору найкоротшого шляху, однак задача знаходження найкоротшого шляху є
складовою частиною задачі маршрутизації у всіх постановках, які будуть
розглядатися.
Задача знаходження найкоротшого шляху виникає також у мережевому
плануванні, що використовується керівництвом підприємств при виконанні
складних проектів. Вузли мережі відповідають етапам, а дуга від етапу i
до етапу j вказує на те, що виконання етапу у залежить від виконання
етапу i. Якщо tij – час, необхідний для виконання етапу j, після того як
виконаний
етап i, то у якості відстані для (і,j) береться dij= -tij . Найкоротший
шлях від початку виконання всього проекту до його завершення потребує
найбільшого часу, і найкоротший шлях вказує на ті критичні етапи, час
виконання яких, по суті, визначає час виконання усього проекту. Ще одним
прикладом є деякі задачі динамічного програмування, які можна розглядати
як задачі знаходження найкоротшого шляху. І, накінець, багато більш
складних задач теорії графів вимагають розв’язання задач знаходження
найкоротшого шляху.
2. Як можна дізнатися прогноз погоди в Інтернеті?
В Інтернеті існує ціла низка спеціалізованих сайтів або сайтів, які
містять розділ “Прогноз погоди”. Достатньо вказати з випливаючого меню,
яке місто, регіон та період нас цікавить, і можна отримати детальну
інформацію щодо прогнозу погоди на найближчий час. Зазвичай до 7 днів.
Щоправада, найточніший прогноз – на 1-2 дні наперед.
Приклади подібних сторінок в Інтернеті:
* Gismeteo — філія російського проекту Gismeteo.ru
* METEOPROG.UA — погода в Україні і світі
* Weather.co.ua
* Weather.com
Приклад головної сторінки сайту
Про проект METEOPROG
Погода в Україні на порталі METEOPROG представлена прогностичними
картами, метеограммами, таблицями прогнозу погоди для більш ніж 3000
міст, зокрема 602 міста України, розрахованими чисельною моделлю
прогнозу погоди.
Комп’ютерне моделювання проводиться Українським центром екологічних і
водних проектів – УЦЕВП, фахівці якого з моменту Чорнобильської аварії
залучені у великомасштабні проекти по математичному моделюванню
навколишнього середовища спільно з провідними науковими центрами ЄС, США
і Росії.
Портал METEOPROG, використовуючи сучасні наукові розробки в області
обчислювальної метеорології, надає всім зацікавленим користувачам
унікальний для України сервіс – деталізовані метеопрогнозы.
Проект METEOPROG реалізується спільними зусиллями інтернет компанії
FanMedia і УЦЕВП.
Український центр екологічних і водних проектів (УЦЕВП) заснований в
1999 році Академією технологічних наук України і співробітниками
Інституту проблем математичних машин і систем НАН України як науковий,
інженерний і інформаційний центр, що спеціалізується на розробці
програмних систем підтримки ухвалення рішень по проблемах прогнозування
прогнозування погоди, гідрологічного режиму річок і повеней, динаміки
прибережної зони морить, забруднення навколишнього середовища,
радіаційної безпеки, екологічного менеджменту, управління водними
системами.
3. Знайти інформацію про голову правління ЗАТ “Новий канал”.
Формулюємо запит у пошуковій формі Google “голова правління + ЗАТ Новий
канал”, отримуємо приблизно 11 400 сторінок для голова правління зат
новий канал. (час пошуку – 0,30 секунд)
Перегляд першої 10 запропонованих сторінок дає змогу відшукати сторінку
під назвою “Друга Українська Фабрика Зірок ” (адреса веб-сторінки:
http://reporter.novy.tv/fabrika2/teachers/33.html), де подається
необхідна інформація про голову правління ЗАТ “Новий канал” – Ірину
Лисенко.
Інформація, яка розміщена на сторінці HYPERLINK
“http://reporter.novy.tv/fabrika2/teachers/33.html”
http://reporter.novy.tv/fabrika2/teachers/33.html
Ірина Лисенко
Голова правління ЗАТ “Новий канал”
День народження 4 серпня. Девіз Ірини Лисенко – ”Рух – це життя!”.
Кредо: ”Все у нас вийде”.
Працює по 12 годин на добу, спить по п’ять годин, інший час присвячує
дочці-студентці, спорту, подорожам та… роботі. Обожнює швидкість і
свою Лімончеллу (Mitsubishi Evolution). Власний рекорд (Київ-Одеса) – 3
години 20 хвилин. Грає у великий теніс, стрибає з парашутом, катається
на гірських лижах, займається йогою, танцює сальсу, а серед нових
екстрім-захоплень – сноуборд.
Ірина любить усе неординарне (вдома у неї живе не просто кішка, а лисий
донський сфінкс Суламіфь, вона ж Санька), захоплюється дизайном
інтер’єра.
Ірина Лисенко про “Фабрику зірок 2”:
– Новий канал запустив легендарне reality-шоу “Фабрика зірок” – проект,
який отримав дуже велику глядацьку симпатію, проект, який підкорив увесь
світ, а його випускники стали кумирами для багатьох мільйонів
шанувальників сучасної музики.
Бажаєте reality із життєвими драмами, становленням творчого характеру?
Це “Фабрика зірок 2”.
Бажаєте кращий музичний концерт із топовими зірками шоу-бізнесу? Це
“Фабрика зірок 2”.
Бажаєте скандалів, сліз, радості, перемог, відчаю, наівності, краси? Це
“Фабрика зірок 2”.
Тому є тільки дві речі, які треба запам’ятати: НОВИЙ КАНАЛ ТА “ФАБРИКА
ЗІРОК 2”.
Список використаної літератури та веб-ресурсів
«Сплітаючи павутиння: витоки та майбутнє Всесвітньої мережі» — знаменита
книга Тіма Бернерса-Лі
eLook.org «Internet Encylopedia» — Енциклопедія функціонування Інтернету
Бартків А.Б. та ін. Мережа Інтернет: сьогодні і вчора. -К.: Вища школа,
2005.
Бертсекас Д., Галлер Р. Сети передачи данных, Мир, 1989, с.344.
Джонс Ж., Харроу К. Интернет – река жизни. – М., 2004.
Евстигнеев В.А. Применение теории графов в программировании, Москва,
Наука, 2004, с.352.
Навіщо Вам Інтернет? — Стаття «Інтернет для всієї родини»
Науково-популярне пояснення інфраструктури Інтернету на веб-сайті «How
Stuff Works» («Як все працює»)
Новиков Ф.А. Дискретна математика для програмістів. Питер, 2001, с.304.
PAGE
PAGE 16
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
