Административные системы - Лекция, раздел Философия, КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ИНФОкоммуникаЦИОННЫЕ системы и СЕТИ Административные Системы – Это Системы, Обеспечивающие Управление Сеть...
Административные системы – это системы, обеспечивающие управление сетью либо её частью. На неё возлагаются следующие функции:
· сбора информации и учёта работы компонентов сети (времени работы соединений, сведений о загрузке каналов и ресурсов сети, регистрации ошибок или отказов);
· подготовка отчётов о работе сети;
· осуществление диагностики;
· контроль передачи блоков данных;
· восстановление работы после отказов и неисправностей;
· управление конфигурацией (включение и выключение абонентских систем, ведение справочника сети; создание резервных каналов, изоляция неисправных компонентов);
· осуществление сервиса для пользователей, связанного с показом динамического состояния сети.
Административная система может совмещаться с узлом коммутации либо абонентской системой. Если в сети функционирует несколько абонентских систем, то одна из них назначается главной.
Управление сетью обеспечивает выполнение функций администрирования, из которых в первую очередь выделяется:
· управление конфигурацией сети и именованием;
· обработка ошибок – совокупность средств, инициируемых при нарушении нормальной работы сети. Средства анализируют сведения об обнаружении отказов, осуществляют необходимое тестирование, диагностику и действия, обеспечивающие восстановление нормального функционирования.
· анализ производительности и надежности;
· управление безопасностью – это средства, обеспечивающие безопасность данных и защищающие ресурсы сети. С этой целью осуществляется шифрование и управление ключами расшифровки, регистрация паролей, идентификация пользователей, защита от компьютерных вирусов и т.д.
· управление трафиком – совокупность средств, необходимых для эффективной и экономичной передачи блоков данных в сети. Осуществляют проверку фактической загрузки каналов и производительности сети и в соответствии с этим управление очередями, которое позволяет сократить время ожидания ресурсов и избежать тупиковых ситуаций.
· учет работы сети.
4.17 Управление конфигурацией сети и именованием
Задачи управления конфигурацией сети и именованием заключаются в конфигурировании параметров как элементов сети, так и сети в целом. Для элементов сети, таких как маршрутизаторы, мультиплексоры и т. п., с помощью этой группы задач определяются сетевые адреса, идентификаторы (имена), географическое положение и пр. Для сети в целом управление конфигурацией обычно начинается с построения карты сети, то есть отображении реальных связей между элементами сети и изменении связей между элементами сети - образование новых физических или логических каналов, изменение таблиц коммутации и маршрутизации. Управление конфигурацией (как и другие задачи системы управления) могут выполняться в автоматическом, ручном или полуавтоматическом режимах. Например, карта сети может составляться автоматически, на основании зондирования реальной сети пакетами-исследователями, а может быть построена оператором системы управления вручную. Чаще всего применяются полуавтоматические методы, когда автоматически полученную карту оператор подправляет вручную. Методы автоматического построения топологической карты, как правило, являются фирменными разработками.
Более сложной задачей является настройка коммутаторов и маршрутизаторов на поддержку маршрутов и виртуальных путей между пользователями сети. Согласованная ручная настройка таблиц маршрутизации при полном или частичном отказе от использования протокола маршрутизации (а в некоторых глобальных сетях, например Х.25, такого протокола просто не существует) представляет собой сложную задачу. Многие системы управления сетью общего назначения ее не выполняют, но существуют специализированные системы конкретных производителей, например система NetSys компании Cisco Systems, которые решают ее для маршрутизаторов этой же компании.
4.18 Обработка ошибок
Группа задач обработки ошибок включает выявление, определение и устранение последствий сбоев и отказов в работе сети. На этом уровне выполняется не только регистрация сообщений об ошибках, но и их фильтрация, маршрутизация и анализ на основе некоторой корреляционной модели. Фильтрация позволяет выделить из весьма интенсивного потока сообщений об ошибках, который обычно наблюдается в большой сети, только важные сообщения, маршрутизация обеспечивает их доставку нужному элементу системы управления, а корреляционный анализ позволяет найти причину, породившую поток взаимосвязанных сообщений (например, обрыв кабеля может быть причиной большого количества сообщений о недоступности сетей и серверов). Устранение ошибок может быть как автоматическим, так и полуавтоматическим. В первом случае система непосредственно управляет оборудованием или программными комплексами и обходит отказавший элемент за счет резервных каналов и т. п. В полуавтоматическом режиме основные решения и действия по устранению неисправности выполняют люди, а система управления только помогает в организации этого процесса - оформляет квитанции на выполнение работ и отслеживает их поэтапное выполнение (подобно системам групповой работы). В этой группе задач иногда выделяют подгруппу задач управления проблемами, подразумевая под проблемой сложную ситуацию, требующую для разрешения обязательного привлечения специалистов по обслуживанию сети.
4.19 Анализ производительности и надежности
Задачи анализа производительности и надежности связаны с оценкой на основе накопленной статистической информации таких параметров, как время реакции системы, пропускная способность реального или виртуального канала связи между двумя конечными абонентами сети, интенсивность трафика в отдельных сегментах и каналах сети, вероятность искажения данных при их передаче через сеть, а также коэффициент готовности сети или ее определенной транспортной службы. Функции анализа производительности и надежности сети нужны как для оперативного управления сетью, так и для планирования развития сети.
Результаты анализа производительности и надежности позволяют контролировать соглашение об уровне обслуживания (SLA), заключаемое между пользователем сети и ее администраторами (или компанией, продающей услуги). Обычно в SLA оговариваются такие параметры надежности, как коэффициент готовности службы в течение года и месяца, максимальное время устранения отказа, а также параметры производительности, например средняя и максимальная пропускная способности при соединении двух точек подключения пользовательского оборудования, время реакции сети (если информационная служба, для которой определяется время реакции, поддерживается внутри сети), максимальная задержка пакетов при передаче через сеть (если сеть используется только как транзитный транспорт). Без средств анализа производительности и надежности поставщик услуг публичной сети или отдел информационных технологий предприятия не сможет ни проконтролировать, ни тем более обеспечить нужный уровень обслуживания для конечных пользователей сети.
4.20 Управление безопасностью
Задачи управления безопасностью подразумевают контроль доступа к ресурсам сети (данным и оборудованию) и сохранение целостности данных при их хранении и передаче через сеть. Базовыми элементами управления безопасностью являются процедуры аутентификации пользователей, назначение и проверка прав доступа к ресурсам сети, распределение и поддержка ключей шифрования, управления полномочиями и т. п. Часто функции этой группы не включаются в системы управления сетями, а реализуются либо в виде специальных продуктов (например, систем аутентификации и авторизации Kerberos, различных защитных экранов, систем шифрования данных), либо входят в состав операционных систем и системных приложений.
4.21 Учет работы сети
К задачам учета работы сети относится регистрация времени использования различных ресурсов сети — устройств, каналов и транспортных служб. Подобные задачи имеют дело с такими понятиями, как время использования службы и плата за ресурсы — billing. Ввиду специфического характера оплаты услуг у различных поставщиков и различными формами соглашения об уровне услуг эта группа функций обычно не включается в коммерческие системы и платформы управления типа HP Open View, а реализуется в заказных системах, разрабатываемых для конкретного заказчика.
Вопросы для самоконтроля:
1. Назовите наиболее часто используемые характеристики производительности сети.
2. Назовите два основных подхода к обеспечению качества работы сети.
3. Что означает коэффициент готовности?
4. Что подразумевается под термином "управляемость сети"?
5. Что важнее для мультимедийного трафика: надежность или синхронность?
6. Что такое пропускная способность и ее виды.
7. Назвать и объяснить за что отвечают основные уровни модели OSI.
8. Зачем необходима контрольная сумма?
9. Для чего на сетевом уровне применяются маршрутизаторы?
10. Что такое физические средства соединений?
11. Как происходит переход передачи данных между уровнями МВОС?
12. Что такое административные системы?
13. В каких случаях используются шлюзы, а в каких маршрутизаторы и мосты?
14. Для чего предназначена ретрансляционная система?
15. Поясните значение некоторых сетевых характеристик, названия которых помещены в английском написании:
· availability;
· fault tolerance;
· security;
· extensibility;
· scalability;
· transparency.
Все темы данного раздела:
Возникновение понятия открытости
Развитие систем и средств вычислительной техники, расширенное их внедрение во все сферы науки, техники, сферы обслуживания и быта привели к необходимости объединения конкретных вычислительных устро
Понятие открытой системы
В настоящее время существует множество определений понятия "открытая система". Так, Ассоциация французских пользователей UNIX и открытых систем (AFUU) дает следующее определение: "От
Принципы построения
Основные требования, предъявляемые к информационной инфраструктуре, состоят в обеспечении необходимой функциональности, быстродействия, пропускной способности и безопасности. При этом исходим из то
Тема 2.
МОДЕЛИ И СТРУКТУРЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ СЕТЕЙ
2.1 Топология
Способ соединения компьютеров в сети называется топологией. При выборе конкретного т
Кольцевая топология
В этом случае все рабочие станции и сервер соединены друг с другом по кольцу, по которому посылаются данные и адрес получателя. Рабочие станции получают соответствующие данные, анализируя адрес пос
Шинная топология
Такая сеть похожа на центральную линию, к которой подключены сервер и отдельные рабочие станции. Шинная топология получила широкое распространение, что, прежде всего, можно объяснить небольшими пот
Смешанные топологии
Сегодня все чаще встречаются смешанные топологии, например, можно соединить с помощью кабеля кластеры машин, находящиеся на удаленном расстоянии друг от друга.
+----------------+ кабель +-
Коаксиальные передающие среды
Коаксиальный кабель является наиболее распространенной средой, используемой для передачи радиочастотных сигналов. Конструкционно он состоит из одножильного или многожильного проводника, окруженного
Передающие среды на основе витой пары проводников
В идеальном случае линия передачи представляет собой, как минимум, два проводника, разделенных диэлектрическим материалом и имеющих равномерный зазор на всем своем протяжении. К двум проводникам пр
Кабельные системы для скоростной передачи данных
С ростом спроса на более быстрые и сложные сети растет и рынок кабельной продукции. Кабели с высокочастотными характеристиками представляют приблизительно 20% рынка и их доля будет расти с повышени
Однородность импеданса
Полезно напомнить еще раз, что грядущие приложения будут, вероятнее всего, работать в дуплексном режиме. Явление неоднородности импеданса в линии передачи аналогично сопротивлению потоку воды на от
Преимущества волокна
Волоконно-оптические коммуникации имеют ряд преимуществ по сравнению с электронными системами, использующими передающие среды на металлической основе.
В волоконно-оптических системах перед
Основные элементы оптического волокна
Ядро. Ядро – светопередающая часть волокна, изготавливаемая либо из стекла, либо из пластика. Чем больше диаметр ядра, тем большее количество света может быть передано по волокну.
Метод доступа и кадры для сетей Token Ring
Адаптеры Token Ring поддерживают метод доступа Token Ring (маркерное кольцо) и обеспечивают скорости передачи 4 Мбит/с или 16 Мбит/с. Ниже перечислены основные положения этого метода:
· ст
Метод доступа и кадры для сетей ARCNet
При подключении устройств в ARCNet применяют топологию шина или звезда. Адаптеры ARCNet поддерживают метод доступа Token Bus (маркерная шина) и обеспечивают производительность 2,5 Мбит/с. Этот мето
Протокол UDP (User Datagram Protocol)
Протокол UDP является одним из основных транспортных протоколов. Он работает непосредственно с IP-пакетами и осуществляет их мультиплексирование между различными программами и процессами. Основным
Протокол IP
Межсетевой протокол IP является базовым протоколом межсетевого взаимодействия при помощи которого осуществляется обмен информацией в глобальной сети. В обычной локальной сети протокол IP по возможн
Протокол TCP (Transmission Control Protocol)
Данный протокол тоже является транспортным протоколом и предназначен для доставки пакетов, называемых сегментами. Он применяется в случаях необходимости гарантированной доставки пакета. Здесь, по с
Протокол RIP (Routing Information Protocol)
Данный протокол предназначен исключительно для управления таблицей маршрутов. Его спецификация определяет то, как и когда будет обновляться таблица маршрутов. Необходимая для этого информация рассы
Протокол RARP (Reverse Adress Resolution Protocol)
При стандартной конфигурации серверов и локальных машин, обычно, IP-адреса компьютеров хранятся на локальных носителях и считываются в память во время загрузки систем. В случае, когда необходимо ин
Протокол BOOTP (BOOT strap Protocol)
Мы уже отмечали ранее, что не все сетевые компоненты (компьютеры, маршрутеризаторы, хабы и т.п.) имеют собственные локальные накопители информации, однако, каким-то образом, в них должна быть загру
Протокол ICMP (Internet Control Massage Protocol)
Хотя базовым протоколом межсетевого взаимодействия в Internet является IP, он не контролирует ошибочные состояния сетевой среды. Данную задачу решает специально разработанный протокол контроля сети
Протокол SLIP (Serial Line Internet Protocol)
Данный протокол является одним из старейших Internet-протоколов, используемых для подключения удаленных машин по выделенным или коммутируемым телефонным линиям через COM-порт [и модем]. Основным на
Протокол PPP (Point To Point connection)
Протокол PPP также является протоколом для соединения через последовательные порты. Как и SLIP, он "нарезает" пакеты на более мелкие куски и производит последовательную их отправку и прие
Протокол и сервис DNS (Domain Name Server)
Когда-то, достаточно давно, в Internet было сравнительно немного машин, но даже это небольшое количество трудно идентифицировалось и именовалось пользователями при помощи числовых IP-адресов. Поэто
Сервисы прикладного назначения
Протоколы и сервисы электронной почты (POP, UUCP, SMTP) Если DNS и DHCP были сервисами системного назначения и используются для систем маршрутизации и доставки пакетов (т.е. обычный пользовател
Протокол и сервис удаленного доступа Telnet
Аналогично FTP, Telnet, тоже, когда-то была всего лишь командой OC UNIX, однако, в виду ее популярности и удобства, она распространилась в виде отдельного приложения на все существующие сетевые ОС
Протокол HTTP и сервис WWW
Из всех пользовательских сервисов Internet WWW-технология (World Wide Web) или "Всемирная Паутина" распределенных информационных систем является наиболее развивающейся и прогрессирующей.
Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем
БЭМВОС – это концептуальная основа, определяющая характеристики и средства открытых систем. Она обеспечивает работу в одной сети систем, выпускаемых различными производителями. Разработана I
Передача данных между уровнями МВОС
Пусть, например, приложение обращается с запросом к прикладному уровню, например к файловому сервису. На основании этого запроса программное обеспечение прикладного уровня формирует сообщение станд
Соединения.
Соединение – это ассоциация функциональных блоков, устанавливаемая для передачи данных. В соответствии с семью уровнями области взаимодействия открытых систем, существует 7 видов соединений,
Абонентская система
Это система, которая является поставщиком или потребителем информации.
АС реализуется в виде одного или нескольких устройств:
Ретрансляционная система
Это система, предназначенная для передачи данных или преобразования протоколов. Необходимость объединения нескольких сетей с разными протоколами, поставило задачу создания таких ретрансляционных си
Узел коммутации каналов
Узел коммутации каналов – это ретрансляционная система, устанавливающая по вызову соединение последовательностей каналов между партнерами в течении сеанса. Основная его часть выполняет функции физи
Объединение сетей
Таким образом, ретрансляционные системы реализуют межсетевые, канальные и физические процессы. Задачей является выполнение функций, в том числе преобразований, необходимых для соединения частей сет
Тема 5.
МОНОКАНАЛЬНЫЕ ПОДСЕТИ И МОНОКАНАЛ. КОММУНИКАЦИОННЫЕ ПОДСЕТИ. МНОГОКАНАЛЬНЫЕ ПОДСЕТИ. ЦИКЛИЧЕСКИЕ ПОДСЕТИ. УЗЛОВЫЕ ПОДСЕТИ.
Моноканал – это канал, одновременно (с точностью
Моноканальная сеть
Моноканальная сеть – это локальная сеть, ядром которой является моноканал.
Моноканал в соответствии с базовой эталонной моделью взаимодействия открытых систем выполняет в сети роль физичес
Тема 6.
МЕТОДЫ МАРШРУТИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПОТОКОВ
6.1 Маршрутизаторы
Довольно часто в компьютерной литературе дается следующее обобщенное определение м
СЕТЕВЫЕ СЛУЖБЫ. МОДЕЛЬ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ. БЕЗОПАСНОСТЬ ИНФОРМАЦИИ. БАЗОВЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПРОФИЛИ. ПОЛНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПРОФИЛИ.
Сетевая служба — вид сервиса, предоставляемого сетью.
Сервис — процесс обслуживания объектов. Сервис предоставляется пользователям, программам, системам, уровням, функциональ
Сетевая служба EDI
Сетевая служба EDI — сетевая служба обмена электронными данными.
Технология EDI, именуемая также Сервисом электронных писем ELS, представляет собой стандартный и не зависимый от пла
Сетевая служба FTAM
Сетевая служба FTAM - сетевая служба, обеспечивающая управление файлами и доступ к ним.
FTAM расположена на прикладном уровне, определена Международной Организацией Стандартов (МОС)
Сетевая служба JTM
Сетевая служба JTM — сетевая служба передачи заданий и управления их выполнением.
JTM работает в соответствии со стандартами ISO и оперирует с так называемыми виртуальными заданиями
Сетевая служба NMS
Сетевая служба NMS — сетевая служба, выполняющая процессы управления сетью.
NMS разработана Международной Организацией Стандартов (МОС) и располагается на прикладном уровне. Обеспеч
Сетевая служба ODA
Сетевая служба ODA — сетевая служба, обеспечивающая обработку и передачу документов.
ODA располагается на прикладном уровне и определяет обмен документами (письмами, служебными запи
Модель распределенной обработки информации
Распределенная обработка данных — методика выполнения прикладных программ группой систем.
Сущность DDP заключается в том, что пользователь получает возможность работать с сетевыми с
Технологии распределенных вычислений.
Программное обеспечение (ПО) организации распределенных вычислений называют программным обеспечением промежуточного слоя (Middleware). Новое направление организации распределенных вычислений в сетя
Распределенная среда обработки данных
(Distributed Computing Environment (DCE*)) — технология распределенной обработки данных, предложенная фондом открытого программного обеспечения.
Она не противопоставляется другим те
Безопасность информации
Безопасность данных (data security) — концепция защиты программ и данных от случайного либо умышленного изменения, уничтожения, разглашения, а также несанкционированного использования.
Базовые функциональные профили
Функциональный профиль - иерархия взаимосвязанных протоколов, предназначенная для определенного круга задач обработки и передачи данных.
В документах ISO и ITU определен широкий наб
Коллапсный функциональный профиль
Коллапсный функциональный профиль — псевдо-полный функциональный профиль, в котором отсутствует один либо несколько уровней.
Коллапсным называют профиль, в котором функции отсутству
Открытая сетевая архитектура
Открытая сетевая архитектура — полный функциональный профиль, разработанный фирмой British Telecom.&
British Telecom на всех семи уровнях использует в ONA (Open Network Architec
Тема 8.
Методы коммутации информации. Протоколы реализации
8.1 Коммутация. Коммутация каналов
Когда, сняв телефонную трубку, абонент или компьютер набира
Применяемое оборудование
Маршрутизаторы
Маршрутизатор (router) можно упрощенно рассматривать как некое устройство, обеспечивающее:
· физическое подключение к себе каналов определен
Время реакции
Обычно в качестве временной характеристики производительности сети используется такой показатель как время реакции. Термин «время реакции» может использоваться в очень широком смысле, поэтом
Критерии, отличающиеся единицей измерения передаваемой информации
В качестве единицы измерения передаваемой информации обычно используются пакеты (или кадры, далее эти термины будут использоваться как синонимы) или биты. Соответственно, пропускная способность изм
Критерии, отличающиеся учетом служебной информации
В любом протоколе имеется заголовок, переносящий служебную информацию, и поле данных, в котором переносится информация, считающаяся для данного протокола пользовательской. Например, в кадре протоко
Критерии, отличающиеся количеством и расположением точек измерения
Пропускную способность можно измерять между любыми двумя узлами или точками сети, например, между клиентским компьютером 1 и сервером 3 из примера, приведенного на рисунке 1.2. При этом получаемые
Факторы, определяющие эффективность сетей
В качестве средств коммуникации наиболее часто используются витая пара, коаксиальный кабель, оптоволоконные линии. На каждом компьютере должна быть установлена сетевая плата.
При выборе ти
Еthernet- кабель
Ethernet-кабель также является коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом. Его называют еще толстый Ethernet (thick) или желтый кабель (yellow cable). Он использует 15-контактное стандарт
Показатели трех типовых сред для передачи.
Показатели
Среда передачи данных
Двух жильный кабель - витая пара
Коаксиальный кабель
Ошибки в кадрах, связанные с коллизиями
Ниже приведены типичные ошибки, вызванные коллизиями, для кадров протокола Ethernet:
- Локальная коллизия (LocalCollision). Является результатом одновременной передачи двух или более узлов
Диагностика коллизий
Средняя интенсивность коллизий в нормально работающей сети должна быть меньше 5%. Большие всплески (более 20%) могут быть индикатором кабельных проблем. Если интенсивность коллизий больше 10%, то у
Ошибки кадров Ethernet, связанные с длиной и неправильной контрольной суммой
- Укороченные кадры (Shortframes). Это кадры, имеющие длину, меньше допустимой, то есть меньше 64 байт. Иногда этот тип кадров дифференцируют на два класса - просто короткие кадры (short), у которы
Ошибки кадров Ethernet в стандарте RMON
Стандарт RMON определяет следующие типы ошибок кадров Ethernet:
etherStatsCRCAlignErrors -общее число полученных пакетов, которые имели длину (исключая преамбулу) между 64
Типичные ошибки при работе протоколов
Кроме явных ошибок в работе сети, проявляющихся в появлении кадров с некорректными значениями полей, существуют ошибочные ситуации, являющиеся следствием несогласованной установки параметров проток
Несоответствие форматов кадров Ethernet
Ethernet - одна из самых старых технологий локальных сетей, имеющая длительную историю развития, в которую внесли свой вклад различные компании и организации. В результате этого существует нескольк
Потери пакетов
Регулярные потери пакетов или кадров могут иметь очень тяжелые последствия для локальных сетей, так как протоколы нижнего уровня (канальные протоколы) рассчитаны на качественные кабельные каналы св
Несуществующий адрес и дублирование адресов
Отправка пакета по несуществующему адресу естественно не может привести к нормальному взаимодействию узлов в сети. Несуществующие адреса могут появиться в сети только в том случае, когда они хранят
Превышение значений тайм-аута и несогласованные значения тайм-аутов
Тайм-ауты - очень важные параметры многих протоколов, так как их непредвиденное превышение обычно приводит к серьезным последствиям. Например, превышение тайм-аута может привести к разрыву логическ
Сетевые операционные системы
Системные программные средства, управляющие процессами в компьютерных сетях, объединенные общей архитектурой, определенными коммуникационными протоколами и механизмами взаимодействия вычислительных
Требования к сетевым операционным системам.
Различают следующие системные требования:
единая системная архитектура. обеспечение требуемого высокого уровня прозрачности. высокоуровневая и высоконадежная файлов
Сети с централизованным управлением
В таких сетях сетевая операционная система, называемая также ОС сервера, обеспечивает выполнение базовых функций, таких, как поддержка файловой системы, планирование задач, управление памятью. Сете
Сети с децентрализованным управлением или одноранговые сети
В сети с децентрализованным управлением объединяются компьютеры, каждый из которых может быть и сервером, и клиентом. В такой сети любой компьютер работает под управлением обычной дисковой ОС, а дл
Прикладные программы сети
Важным требованием к большинству современных пакетов прикладных программ (ППП) является их способность работать в условиях локальных сетей, то есть выполнять функции прикладных программ сети (ППС).
Специализированные программные средства
В эпоху internet требуется огромное количество специализированных программных средств, выполняющих конкретные задачи. В качестве примеров можно привести:
· браузеры (Internet Explorer, Op
Терминальное оборудование
Терминальное оборудование ¾ основная часть абонентской системы, выполняющая прикладные процессы и, возможно, часть функций области взаимодействия.
Главной задачей терминально
Новости и инфо для студентов