Модели и структуры информационных сетей Надежность и безопасность

Локальные и глобальные сети

Распределенная система управления БД. Понятие распределенной системы управления БД (РСУБД) - distributed database management system - содержимое которой располагается в нескольких абонентских системах информационной сети. Задача РСУБД- обеспечение функционирования распределенной БД. Особенности РСУБД. Принцип дублирования в РСУБД. Распределенная среда обработки данных DCE - Distributed Computing Environment. Структура среды DCE, функции, выполняемые средой. Среда программирования корпорации Novell App Ware (ALM - Loadable Module - загружаемые модули). Архитектура App Ware.

Методы маршрутизации информационных потоков

Маршрутизаторы

Довольно часто в компьютерной литературе дается следующее обобщенное определение маршрутизатора: маршрутизатор — это устройство сетевого уровня эталонной модели OSI, использующее одну или более метрик для определения оптимального пути передачи сетевого трафика на основании информации сетевого уровня. Из этого определения вытекает, что маршрутизатор, прежде всего, необходим для определения дальнейшего пути данных, посланных в большую и сложную сеть. Пользователь такой сети отправляет свои данные в сеть и указывает адрес своего абонента. И все. Данные проходят по сети и в точках с разветвлением маршрутов поступают на маршрутизаторы, которые как раз и устанавливаются в таких точках. Маршрутизатор выбирает дальнейший наилучший путь. То, какой путь лучше, определяется количественными характеристиками, которые называются метриками. Лучший путь — это путь с наименьшей метрикой. В метрике может учитываться несколько показателей, например, длина пути, время прохождения и т. д.

Маршрутизаторы реализуются по-разному. Маршрутизаторы делят на устройства верхнего, среднего и нижнего классов.

Сетевой уровень управления передачей.Общие сведения.Целью сетевого уровня является выполнение функций, связанных с обменом сервисными блоками данных, осуществляемым между транспортными объектами.

Высокопроизводительные маршрутизаторы верхнего класса служат для объединения сетей предприятия. Они поддерживают множество протоколов и интерфейсов, причем не только стандартных, но, подчас, и весьма экзотических. Устройства данного типа могут иметь до 50 портов локальных или глобальных сетей.

С помощью маршрутизаторов среднего, промежуточного, класса формируются менее крупные сетевые объединения масштаба предприятия. Стандартная конфигурация включает два-три порта локальных сетей и от четырех до восьми портов глобальной сети. Такие маршрутизаторы поддерживают наиболее распространенные протоколы маршрутизации и транспортные протоколы.

Маршрутизаторы нижнего класса предназначаются для локальных сетей подразделений; они связывают небольшие офисы с сетью предприятия. Типичная конфигурация: один порт локальной сети (Ethernet или Token Ring) и два порта глобальной сети, рассчитанные на низкоскоростные выделенные линии или коммутируемые соединения. Тем не менее, подобные маршрутизаторы пользуются большим спросом у администраторов, которым необходимо расширить имеющиеся межсетевые объединения.

Основные задачи государственной статистики Государственная статистика − одно из важнейших звеньев в системе управления экономикой страны. Основными задачами государственной статистики являются: сбор, обработка и представление статистической информации различным пользователям о деятельности всех отраслей экономики и подведомственных им предприятий; разработка научно обоснованной статистической методологии, соответствующей потребностям общества на современном этапе, а также международным стандартам; гарантирование полноты и научной обоснованности всей официальной статистической информации; координация статистической деятельности органов управления экономикой и обеспечение проведения ими отраслевых (ведомственных) статистических наблюдений; предоставление всем пользователям равного доступа к открытой статистической информации путем распространения официальных докладов о социально-экономическом положении страны, отраслях и секторах экономики.

Маршрутизаторы для базовых сетей и удаленных офисов имеют разную архитектуру, поскольку к ним предъявляются разные функциональные и операционные требования. Маршрутизаторы базовых сетей обязательно должны быть расширяемыми. Маршрутизаторы локальных сетей подразделения, для которых, как правило, заранее устанавливается фиксированная конфигурация портов, содержат только один процессор, управляющий работой трех или четырех интерфейсов. В них используются примерно те же протоколы, что и в маршрутизаторах базовых сетей, однако программное обеспечение больше направлено на облегчение инсталляции и эксплуатации, поскольку в большинстве удаленных офисов отсутствуют достаточно квалифицированные специалисты по сетевому обслуживанию.

Маршрутизатор базовой сети состоит из следующих основных компонентов:

сетевых адаптеров, зависящих от протоколов и служащих интерфейсами с локальными и глобальными сетями;

управляющего процессора, определяющего маршрут и обновляющего информацию о топологии; основной магистрали.

После поступления пакета на интерфейсный модуль он анализирует адрес назначения и принимает команды управляющего процессора для определения выходного порта. Под пакетом подразумевается некоторый объем информации, который без разделения на более мелкие части, передается по информационной сети от источника к получателю. Затем пакет по основной магистрали маршрутизатора передается в интерфейсный модуль, служащий для связи с адресуемым сегментом локальной сети или портом глобальной сети.

В роли маршрутизатора может выступать рабочая станция или сервер, имеющие несколько сетевых интерфейсов и снабженные специальным программным обеспечением. Маршрутизаторы верхнего класса — это, как правило, специализированные устройства, объединяющие в отдельном корпусе множество маршрутизирующих модулей.

По определению, основное назначение маршрутизаторов — это маршрутизация трафика сети. Процесс маршрутизации можно разделить на два иерархически связанных уровня:

Уровень маршрутизации. На этом уровне происходит работа с таблицей маршрутизации. Таблица маршрутизации служит для определения адреса (сетевого уровня) следующего маршрутизатора или непосредственно получателя по имеющемуся адресу (сетевого уровня) получателя. После определения адреса передачи выбирается определенный выходной физический порт маршрутизатора. Этот процесс называется определением маршрута перемещения пакета. Настройка таблицы маршрутизации ведется протоколами маршрутизации. На этом же уровне определяется перечень необходимых предоставляемых сервисов;

Уровень передачи пакетов. Перед тем как передать пакет, необходимо: проверить контрольную сумму заголовка пакета, определить адрес (канального уровня) получателя пакета и произвести непосредственно отправку пакета с учетом очередности, фрагментации, фильтрации и т. д. Эти действия выполняются на основании команд, поступающих с уровня маршрутизации.

Обобщенная функциональная схема маршрутизации представлена на рис. 1.

Определение маршрута передачи данных происходит программно. Соответствующие программные средства носят названия протоколов маршрутизации, Логика их работы основана на алгоритмах маршрутизации. Алгоритмы маршрутизации вычисляют стоимость доставки и выбирают путь с меньшей стоимостью. Простейшие алгоритмы маршрутизации определяют маршрут на основании наименьшего числа промежуточных (транзитных) узлов на пути к адресату. Более сложные алгоритмы в понятие “стоимость” закладывают несколько показателей, например, задержку при передаче пакетов, пропускную способность каналов связи или денежную стоимость связи. Основным результатом работы алгоритма маршрутизации является создание и поддержка таблицы маршрутизации, в которую записывается вся маршрутная информация. Содержание таблицы маршрутизации зависит от используемого протокола маршрутизации. В общем случае таблица маршрутизации содержит следующую информацию:

действительные адреса устройств в сети;

служебную информацию протокола маршрутизации;

адреса ближайших маршрутизаторов.

Image17

Рис. 1. Обобщенная функциональная схема маршрутизации

Основными требованиями, предъявляемыми к алгоритму маршрутизации, являются:

оптимальность выбора маршрута;

простота реализации;

устойчивость;

быстрая сходимость;

гибкость реализации.

Оптимальность выбора маршрута является основным параметром алгоритма, что не требует пояснений. Алгоритмы маршрутизации должны быть просты в реализации и использовать как можно меньше ресурсов. Алгоритмы должны быть устойчивыми к отказам оборудования на первоначально выбранном маршруте, высоким нагрузкам и ошибкам в построении сети.

К третьей группе протоколов относятся протоколы политики (правил) маршрутизации. Эти протоколы наиболее эффективно решают задачу доставки получателю информации. Эта категория протоколов используется при маршрутизации в Internet и позволяет операторам получать информацию о маршрутизации от соседних операторов на основании специальных критериев. То есть в процессе обмена вырабатывается список разрешенных маршрутов (путей). Алгоритмы политики маршрутизации опираются на алгоритмы вектора расстояния, но информация о маршрутах базируется на списке операторов сети Internet. Примерами протоколов данной категории могут служить BGP и EGP.

Пакетом называется некоторый объем информации, который без разделения на более мелкие части, передается по информационной сети от источника к получателю. Таким образом, пакетами принято называть сообщения  сетевого уровня.  При коммутации пакетов все передаваемые пользователем сети сообщения разбиваются в исходном узле на сравнительно небольшие части, называемые пакетами. Напомним, что сообщением называется логически завершенная порция данных - запрос на передачу файла, ответ на этот запрос, содержащий весь файл, и т. п. Сообщения могут иметь произвольную длину, от нескольких байт до многих мегабайт. Напротив, пакеты обычно тоже могут иметь переменную длину, но в узких пределах, например от 46 до 1500 байт.

Таблицы маршрутизации

Методы коммутации информации. Протоколы реализации Коммутация. Коммутация каналов Когда, сняв телефонную трубку, абонент или компьютер набирает номер, коммутационное оборудование телефонной сети отыскивает ведущий к абоненту или компьютеру на противоположном конце провод. Иными словами, при получении телефонным коммутатором вызова он устанавливает физическое соединение между входящей и исходящими линиями. Основная идея остается неизменной: соединение между двумя конечными точками должно быть установлено до начала передачи данных и существовать в продолжении всего диалога до его завершения.

Коммутация пакетов в виртуальных каналах Тот способ, с помощью которого данные, речевая и видеоинформация передаются из одного пункта в другой, зависит от типа используемого вами средства. Сетевые и телефонные средства могут быть ориентированными на подключения или нет. Ориентированные на подключения средства предусматривают выделенную связь между двумя системами. Это физическая линия, которую вы можете установить с помощью телефонного центра коммутации перед началом передачи данных. Ориентированными на подключение являются линии с вызовом по номеру и арендуемые линии.

Высокоскоростное подключение по аналоговым каналам В случае, если физическая выделенная линия отвечает определенным требованиям, возможно получить скорость вплоть до 2048 Кбит/с. Скорость 2048 Кбит/с удается достичь крайне редко, но на 64 - 256 Кбит/с вполне можно рассчитывать. Требования к такой линии точно излагаются в описаниях к возможным к применению модемам, точнее, для данного случая, к Short Range модемам. Качество линии в данном случае оценивается по трем параметрам. Это длина линии, ее сопротивление и затухание сигнала. Еще раз повторим, что точные параметры указаны в описаниях к модемам.

В качестве компьютера для выполнения связанных с Internet прикладных задач можно использовать обычный PC-совместимый или т.н. рабочую станцию. PC-совместимого компьютера с достаточным количеством оперативной памяти и дискового пространства зачастую вполне хватает. При выборе версии Unix'а для такого компьютера, обязательно обратите внимание на спецификацию, которой он соответствует.  Хорошим решением будет использование системы LINUX.

Протоколы проходят три стадии созревания: предложение по стандарту, проект и стандарт, подвергаясь на каждой стадии тщательному анализу и тестированию. Предложение по стандарту может стать проектом только при наличии минимум двух независимых реализаций и рекомендации Инженерной группы управления Internet (IESG – Internet Engineering Steering Group). Продвижение от проекта к стандарту требует обычно эксплуатационной проверки и демонстрации взаимодействия с двумя или более реализациями и также рекомендации IESG.

Официально считается, что стадии стандартизации являются долгосрочными, остальные же, особенно те, которые отражают процесс обновления стандартов, должны длиться один-два года. Фактически же эти «краткосрочные» стадии растягиваются иногда на десятилетия. Например, некоторые предложения по стандартам Telnet (RFC 652 – 658) сохранялись на этой стадии в течение 24 лет (с 1974 по 1998 год), после чего были переведены в категорию исторических, а многие проекты стандартов сохраняют свой статус с 1990 года (RFC 951, 954, 1191 и др.) по сегодняшний день.

Взаимосвязь с другими сетями и архитектурами Большие информационные и коммуникационные возможности Internet, с одной стороны, наличие современных высокоскоростных сетевых технологий, а также прикладных программ других сетевых архитектур с более широкими и гибкими возможностями, с другой стороны, приводят к общей практической заинтересованности во взаимном обогащении прикладных и коммуникационных ресурсов различных сетей.

Структура связей протокольных модулей Логическая структура сетевого программного обеспечения, реализующего протоколы семейства TCP/IP в каждом узле сети internet, изображена на рис.1. Прямоугольники обозначают обработку данных, а линии, соединяющие прямоугольники, - пути передачи данных. Горизонтальная линия внизу рисунка обозначает кабель сети Ethernet, которая используется в качестве примера физической среды

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 протокола Ethernet минимального размера 46 байт (из 64) представляют собой поле данных, а оставшиеся 18 являются служебной информацией. При измерении пропускной способности в пакетах в секунду отделить пользовательскую информацию от служебной невозможно, а при побитовом измерении - можно.

Обеспечение целостности данных на уровне БД. Понятие целостности данных в БД. Средства, обеспечивающие целостность данных на уровне СУБД - встроенные средства для назначения первичного ключа и средства поддержания ссылочной целостности. Процессор СУБД для реализации уникальности первичных ключей, ограничение операций и прикладные обновления, и удаление информации. Операции средств обеспечения безопасности СУБД: шифрование прикладных программ, шифрование данных, защита паролем, ограничение уровня доступа. Характеристика уровней безопасности в СУБД dBase IV и Access 2.0.
Методы маршрутизации информационных потоков