로컬 컴퓨터 네트워크의 신뢰성과 효율성을 설계하고 계산합니다. 근거리 통신망의 신뢰성 계산 예 TCP 프로토콜과 UDP 프로토콜의 차이점

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소개

근거리 통신망

현재까지 전 세계에는 1억 3천만 대 이상의 컴퓨터가 있으며 그 중 80% 이상이 사무실의 소규모 근거리 통신망에서 인터넷과 같은 글로벌 네트워크에 이르기까지 다양한 정보 및 컴퓨팅 네트워크에 연결되어 있습니다.

네트워크 운영 경험에 따르면 네트워크를 통해 전송되는 모든 정보의 약 80%가 한 사무실 내에서 닫힙니다. 따라서 개발자의 특별한 관심은 소위 근거리 통신망을 유치하기 시작했습니다.

로컬 네트워크는 케이블로 연결된 컴퓨터, 주변 장치(프린터 등) 및 스위칭 장치의 집합입니다.

로컬 영역 네트워크는 일반적으로 중간 정도의 지리적 영역(하나의 방, 하나의 건물, 하나의 영역)으로 제한된다는 점에서 다른 네트워크와 다릅니다.

컴퓨터 네트워크를 설치해야 하는 기업 또는 조직의 문서 관리 시스템에 대한 사전 프로젝트 조사에서 LAN 구현의 초기 단계 실행의 품질과 사려 깊음에 많은 것이 달려 있습니다. 신뢰성, 기능 범위, 서비스 수명, 지속적인 가동 시간, 서비스 기술, 네트워크 작업 및 최대 부하, 네트워크 보안 및 기타 특성과 같은 중요한 네트워크 지표가 여기에 있습니다.

네트워크에서 컴퓨터를 연결하는 세계적인 추세는 중요한 이유정보 메시지 전송 속도 향상, 사용자 간 빠른 정보 교환, 직장을 떠나지 않고 메시지 송수신, 전 세계 어디에서나 정보를 즉시 수신할 수 있는 기능, 컴퓨터 간의 정보 교환 등 다른 소프트웨어에서 작동하는 다른 제조업체의

컴퓨터 네트워크가 지닌 엄청난 잠재력과 정보 복합체가 경험하는 새로운 잠재력 상승, 생산 프로세스의 상당한 가속화는 개발을 위해 이것을 받아들이지 않고 실제로 적용하지 않을 권리를 우리에게 부여하지 않습니다. .

1. 작업의 목적.

작업의 목적은 네트워크 작동을 결정하는 주요 지표를 계산하여 로컬 컴퓨터 네트워크의 구조를 개발하는 기술을 습득하는 것입니다.

2. 이론적인 부분

2.1 로컬 생성의 주요 목표 컴퓨터 네트워크(랜).

자원(주로 정보 자원)의 분배를 최적화해야 하는 끊임없는 필요성은 주기적으로 기존 컴퓨터 공원과 소프트웨어 패키지를 기반으로 IVS(정보 및 컴퓨터 네트워크)를 구성하는 문제에 대한 근본적인 솔루션을 개발해야 할 필요성에 직면하게 합니다. 새로운 기술 및 소프트웨어 솔루션의 출현과 관련하여 증가하는 요구와 네트워크의 점진적인 개발 가능성을 고려한 현대 과학 및 기술 요구 사항.

간단히 말해서 LAN 사용의 주요 이점을 강조할 수 있습니다.

리소스 공유

자원의 분배는 자원의 경제적 사용을 가능하게 하고,

예를 들어, 연결된 모든 워크스테이션에서 레이저 프린터와 같은 주변 장치를 제어합니다.

데이터 분리.

데이터 공유는 정보가 필요한 주변 워크스테이션에서 데이터베이스에 액세스하고 관리하는 기능을 제공합니다.

소프트웨어의 분리

소프트웨어 분리는 이전에 설치된 중앙 집중식 소프트웨어를 동시에 사용할 수 있는 가능성을 제공합니다.

프로세서 리소스 공유

프로세서 리소스를 공유하면 네트워크의 다른 시스템에서 데이터를 처리하는 데 컴퓨팅 성능을 사용할 수 있습니다.

오스노명확한 정의 및 용어

LAN(Local Area Network)은 제한된 영역에서 데이터 처리 하드웨어의 고속 통신 회선입니다. LAN은 개인용 컴퓨터, 터미널, 미니 컴퓨터 및 메인 프레임 컴퓨터, 인쇄 장치, 음성 정보 처리 시스템 및 기타 장치를 결합할 수 있습니다.

네트워크 장치(SU) - 다른 사람으로부터 받은 정보를 수집, 처리, 변환 및 저장하도록 설계된 특수 장치 네트워크 장치, 워크스테이션, 서버 등

근거리 통신망의 주요 구성 요소는 근거리 통신망 워크스테이션(RSLAN), 즉 하드웨어 기능을 통해 다른 컴퓨터와 정보를 교환할 수 있는 컴퓨터입니다.

근거리 통신망은 복잡한 기술 시스템는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로, 단순히 장치를 연결한다고 해서 함께 작동할 수 있는 것은 아닙니다. 효율적인 커뮤니케이션을 위해 다양한 시스템적절한 소프트웨어가 필요합니다. 주요 기능 중 하나 운영 지원 LAN은 그러한 연결을 제공하는 것입니다.

세션의 규칙(시스템이 폴링하는 방식 및 폴링되어야 하는 방식)을 프로토콜이라고 합니다.

동일한 프로토콜을 사용하는 시스템은 유사하다고 합니다. 서로 다른 프로토콜을 사용하는 경우 다음을 사용하여 서로 통신할 수도 있습니다. 소프트웨어, 상호 프로토콜 변환을 생성하는 LAN은 PC뿐만 아니라 통신에도 사용할 수 있습니다. 비디오 시스템, 시스템을 연결할 수 있습니다. 전화 통신, 생산 장비 및 고속 데이터 교환이 필요한 거의 모든 것. 인터네트워킹 모드에서 로컬 및 원격 링크를 통해 여러 LAN을 결합할 수 있습니다.

개인용 컴퓨터는 주로 프로그램 및 데이터 파일 공유, 메시지 전송(모드 이메일) 및 리소스 공유(인쇄 장치, 모뎀, 인터네트워킹 하드웨어 및 소프트웨어). 이 경우 개인용 컴퓨터로컬 영역 네트워크 워크스테이션이라고 합니다.

근거리 통신망의 최신 기술을 사용하면 다양한 방식이더넷, 아치넷, 토큰링 등 서로 다른 LAN 장비를 동일한 네트워크에 원활하게 연결할 수 있습니다.

뒤에LAN을 만들 때 dachas가 해결되었습니다.

LAN을 만들 때 개발자는 문제에 직면합니다. 목적에 대한 알려진 데이터, LAN 기능 목록 및 LAN의 복잡한 하드웨어 및 소프트웨어 도구에 대한 기본 요구 사항, 네트워크 구축, 즉 다음 작업을 해결합니다. :

LAN 아키텍처 결정: LAN 구성 요소의 유형을 선택합니다.

LAN의 성능 지표를 평가합니다.

LAN 비용을 결정합니다.

이는 네트워크 표준화에 기반한 LAN 구성 요소 연결 규칙과 LAN 구성 요소 제조업체가 지정한 제한 사항을 고려해야 합니다.

자동 제어 시스템을 위한 LAN 구성은 기본적으로 특정 응용 분야의 특성에 따라 다릅니다. 이러한 기능은 전송되는 정보 유형(데이터, 음성, 그래픽), 가입자 시스템의 공간 배열, 정보 흐름의 강도, 소스와 수신자 간의 전송 중 허용되는 정보 지연, 소스에서 데이터 처리량으로 축소됩니다. 그리고 소비자, 특성 가입자 스테이션, 외부 기후, 전자기 요인, 인체 공학적 요구 사항, 신뢰성 요구 사항, LAN 비용 등

네트워크 토폴로지 결정

로컬 영역 네트워크 구성 요소의 구성과 토폴로지 옵션을 고려하십시오.

네트워크 토폴로지는 노드가 통신 채널로 연결되는 방식에 따라 결정됩니다. 실제로는 4가지 기본 토폴로지가 사용됩니다.

별 모양 (그림 1, a, 1, b);

링(그림 2);

타이어(그림 3);

트리형 또는 계층형(그림 4).

AK - 액티브 허브 PC - 패시브 허브 Fig. 4. 허브가 있는 계층적 네트워크.

선택한 네트워크 토폴로지는 LAN 네트워크의 지리적 위치, 표에 나열된 네트워크 특성에 대해 설정된 요구 사항과 일치해야 합니다. 1.

표 1. LAN의 특성에 대한 비교 데이터.

통신 매체의 유형을 선택하십시오. 트위스트 페어

가장 저렴한 케이블 연결은 종종 "연선 쌍"(연선 쌍)이라고 하는 꼬인 2선 와이어 연결입니다. 최대 10Mbit/s의 속도로 정보를 전송할 수 있으며 성장하기 쉽지만 안전하지는 않습니다. 케이블 길이는 1Mbps의 전송 속도에서 1000m를 초과할 수 없음 - 저렴한 가격과 고장 없는 설치가 장점, 정보의 노이즈 내성을 높이기 위해 차폐 트위스트 페어즉, 동축 케이블의 스크린과 유사한 차폐 피복에 배치된 연선입니다. 이것은 트위스트 페어의 비용을 증가시키고 동축 케이블의 가격에 근접하게 합니다.

동축 케이블

동축 케이블은 평균 가격, 노이즈 내성이 우수하며 장거리(수 킬로미터) 통신에 사용됩니다. 1~10Mbps의 정보 전송 속도, 경우에 따라 50Mbps에 도달할 수도 있음 - 동축 케이블은 정보의 기본 및 광대역 전송에 사용되며,

광대역 동축 케이블

광대역 동축 케이블은 간섭에 강하고 확장하기 쉽지만 가격이 비쌉니다. 정보 전송 속도는 500Mbit/s로 기저대역에서 1.5km 이상의 거리에 걸쳐 정보를 전송할 때는 증폭기, 이른바 리피터(리피터)가 필요하기 때문에 정보 전송 시 총 거리가 늘어나게 된다. 10km까지. 버스 또는 트리 토폴로지가 있는 컴퓨터 네트워크의 경우 동축 케이블 끝에는 종단 저항(종단 장치)이 있어야 합니다.

이더넷 케이블

Ethemet 케이블은 또한 다음과 같은 동축 케이블입니다. 파동 저항 50옴. 두꺼운 이더넷(thick) 또는 노란색 케이블(yellow cable)이라고도 합니다.

잡음 내성으로 인해 기존 동축 케이블에 대한 값비싼 대안입니다. 중계기 없이 사용 가능한 최대 거리는 500m를 넘지 않으며, 총 거리는 이더넷 네트워크- 약 3000m 백본 토폴로지로 인해 이더넷 케이블은 끝에 하나의 종단 저항만 사용합니다.

Cheapernet - 케이블

이더넷 케이블보다 저렴한 것은 Cheapernet 케이블 또는 종종 씬 이더넷 연결이라고 합니다. 또한 전송 속도가 천만 bps인 50옴 동축 케이블입니다. Cheapernet 케이블 세그먼트를 연결할 때 리피터도 필요합니다. Cheapernet 케이블을 사용하는 컴퓨터 네트워크에는 작은 비용그리고 최소 비용쌓을 때. 네트워크 보드 연결은 널리 사용되는 소형 베요넷 커넥터(CP-50)를 사용하여 이루어집니다. 추가 차폐가 필요하지 않습니다. 케이블은 티 커넥터(T-커넥터)를 사용하여 PC에 연결됩니다. 리피터가 없는 두 워크스테이션 사이의 거리는 최대 300m가 될 수 있으며, Cheapernet 케이블의 네트워크 총 거리는 약 1000m입니다.

광섬유 라인

가장 비싼 것은 유리 섬유 케이블이라고도 하는 광 전도체입니다. 이를 통한 정보 보급 속도는 초당 수 기가비트에 이릅니다. 50km 이상의 허용 제거. 실질적으로 간섭의 외부 영향이 없습니다. 이것은 현재 가장 비싼 LAN 연결입니다. 전자기 간섭장이 발생하거나 중계기를 사용하지 않고 매우 먼 거리에 걸쳐 정보를 전송해야 하는 경우에 사용됩니다. 광섬유 케이블의 태핑 기술은 매우 복잡하기 때문에 경련 방지 특성이 있습니다. 광 도체는 스타 연결을 사용하여 LAN에 결합됩니다.

세트 구성 유형 선택정보 전송 방법에 따라

토큰 링 LAN

이 표준은 IBM에서 개발했으며 사용되는 전송 매체는 비차폐형 또는 차폐형입니다. 트위스트 페어(UPT 또는 SPT) 또는 섬유. 데이터 전송 속도 4Mbps 또는 16Mbps. 스테이션의 전송 매체에 대한 액세스를 제어하는 ​​방법으로 토큰 링(Token Ring)이라는 방법이 사용됩니다. 이 방법의 주요 조항:

장치는 링 토폴로지로 네트워크에 연결됩니다.

네트워크에 연결된 모든 장치는 전송 권한(토큰)을 받은 경우에만 데이터를 전송할 수 있습니다.

주어진 시간에 네트워크의 한 스테이션만 이 권한을 가집니다.

컴퓨터는 스타 또는 링 토폴로지의 네트워크에 연결할 수 있습니다.

아크넷 LAN

Arknet(Attached Resource Computer NETWork)은 간단하고 저렴하며 안정적이고 매우 유연한 LAN 아키텍처입니다. 1977년 Datapoint Corporation에서 개발했습니다. 그 후 Arcnet은 Arcnet 네트워크 장비의 주요 개발자이자 제조업체가 된 SMC(Standard Microsystem Corporation)의 라이선스를 받았습니다. 전송매체는 파장임피던스 93옴의 꼬임쌍 동축케이블(RG-62)과 광섬유 케이블을 사용하며, 데이터 전송속도는 2.5Mbps이다. Arcnet에서 장치를 연결할 때 버스 및 스타 토폴로지가 사용됩니다. 전송 매체에 대한 스테이션의 액세스를 제어하는 ​​방법은 토큰 버스(Token Bus)입니다. 이 방법에는 다음과 같은 규칙이 있습니다.

주어진 시간에 네트워크의 한 스테이션만 이 권한을 가집니다.

작업의 기본 원칙

Arcnet의 각 바이트 전송은 3개의 서비스 시작/정지 비트와 8개의 데이터 비트로 구성된 특수 ISU(Information Symbol Unit) 패키지에 의해 수행됩니다. 각 패킷의 시작 부분에서 6개의 서비스 비트로 구성된 초기 구분 기호 AB(Alert Burst)가 전송됩니다. 시작 구분 기호는 패킷의 프리앰블 역할을 합니다.

Arcnet 네트워크에서는 스타와 버스의 두 가지 토폴로지를 사용할 수 있습니다.

이더넷 LAN

이더넷 사양은 70년대 후반에 Xerox Corporation에서 제안했습니다. 나중에 Digital Equipment Corporation(DEC)과 Intel Corporation이 이 프로젝트에 참여했습니다. 1982년에 이더넷 버전 2.0에 대한 사양이 발표되었습니다. ~에 이더넷 기반 ieee 연구소는 ieee 802.3 표준을 개발했습니다. 그들 사이의 차이점은 미미합니다.

작업의 기본 원칙:

논리적 수준에서 이더넷은 버스 토폴로지를 사용합니다.

네트워크에 연결된 모든 장치는 동일합니다. 즉, 모든 스테이션이 언제든지 전송을 시작할 수 있습니다(전송 매체가 사용 가능한 경우).

한 스테이션에서 전송된 데이터는 네트워크의 모든 스테이션에서 사용할 수 있습니다.

선택하다op 네트워크 운영 체제

컴퓨터 네트워크에서 사용되는 다양한 유형의 컴퓨터에는 워크스테이션용, 부서 수준 네트워크 서버 및 엔터프라이즈 수준 서버 전체와 같은 다양한 운영 체제가 수반됩니다. 서로 다른 성능 요구 사항이 있을 수 있으며 기능, 제공할 수 있는 호환성 속성을 갖는 것이 바람직합니다. 공동 작업다양한 OS. 네트워크 운영 체제는 부서 차원과 전사 차원의 두 그룹으로 나눌 수 있습니다. 부서 또는 작업 그룹용 OS는 파일, 응용 프로그램 및 프린터 공유를 포함하여 일련의 네트워크 서비스를 제공합니다. 또한 내결함성 속성을 제공해야 합니다. 예를 들어 RAID 어레이와 함께 작동하고 클러스터 아키텍처를 지원해야 합니다. 부서별 네트워크 OS는 일반적으로 엔터프라이즈 네트워크 OS보다 설치 및 관리가 쉽고 기능이 적고 데이터 보호 수준이 낮으며 다른 유형의 네트워크와의 상호 운용성이 약하고 성능이 떨어집니다. 회로망 운영 체제우선 기업의 규모는 다음을 포함하여 모든 기업 제품의 주요 속성을 가져야 합니다.

확장성, 즉 네트워크의 다양한 양적 특성에서 동등하게 잘 작동하는 능력,

다른 제품과의 호환성, 즉 플러그 앤 플레이 모드에서 복잡한 이기종 인터넷 환경에서 작동하는 기능입니다.

엔터프라이즈 네트워크 OS는 더 복잡한 서비스를 지원해야 합니다. 작업 그룹 네트워크 OS와 마찬가지로 엔터프라이즈 네트워크 OS는 사용자가 파일, 응용 프로그램 및 프린터를 공유할 수 있도록 허용해야 합니다. 더사용자 및 데이터 볼륨 및 더 높은 성능. 또한 전사적 네트워크 OS는 이기종 시스템(워크스테이션과 서버 모두)을 연결할 수 있는 기능을 제공합니다. 예를 들어 OS가 Intel 플랫폼에서 실행되더라도 RISC 플랫폼에서 실행되는 UNIX 워크스테이션을 지원해야 합니다. 마찬가지로 RISC 컴퓨터에서 실행되는 서버 OS는 DOS, Windows 및 OS/2를 지원해야 합니다. 전사적 네트워크 OS는 다중 프로토콜 스택(예: TPSYP, IPX/SPX, NetBIOS, DECnet 및 OSI)을 지원해야 합니다. 원격 리소스, 네트워크 관리 시스템용 에이전트를 포함한 편리한 서비스 관리 절차.

전사적 네트워크 운영 체제의 중요한 요소는 사용자 및 공유 네트워크 리소스에 대한 데이터를 저장하는 중앙 집중식 헬프 데스크입니다. 디렉터리 서비스라고도 하는 이 서비스는 네트워크에 대한 단일 논리적 사용자 로그온을 제공하고 사용 가능한 모든 리소스를 볼 수 있는 편리한 수단을 제공합니다. 중앙 집중식 네트워크가 있는 경우 관리자 안내 데스크, 각 서버에서 반복되는 사용자 목록을 생성할 필요가 없습니다. 즉, 각 서버에서 사용자 구성 및 권한을 결정하는 데 있어 많은 양의 일상적인 작업과 잠재적인 오류가 사라집니다. 헬프 데스크의 중요한 속성은 사용자 및 리소스의 분산 데이터베이스가 제공하는 확장성입니다.

Banyan Vines, Novell NetWare 4.x, IBM LAN Server, Sun NFS, Microsoft LAN Manager 및 Windows NT Server와 같은 네트워크 운영 체제는 엔터프라이즈 운영 체제로 사용할 수 있으며 NetWare 3.x, Personal Ware, Artisoft LANtastic은 그 이상입니다. 소규모 작업 그룹에 적합합니다.

엔터프라이즈급 OS를 선택하는 기준은 다음과 같은 특성입니다.

다중 서버 네트워크에 대한 유기적 지원

파일 작업의 고효율;

다른 운영 체제와의 효과적인 통합 가능성

확장 가능한 중앙 집중식 헬프 데스크의 가용성

좋은 개발 전망;

원격 사용자의 효과적인 작업;

다양한 서비스: 파일 서비스, 인쇄 서비스, 데이터 보안 및 내결함성, 데이터 보관, 메시징 서비스, 다양한 데이터베이스 등

다양한 전송 프로토콜: TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS, AppleTalk;

다양한 최종 사용자 운영 체제 지원: DOS, UNIX, OS/2, Mac;

네트워크 장비 표준 이더넷, 토큰 링, FDDI, ARCnet 지원;

원격 RPC 프로시저를 호출하기 위한 대중적인 애플리케이션 인터페이스 및 메커니즘의 가용성

네트워크 제어 및 관리 시스템과 상호 작용하는 기능, SNMP 네트워크 관리 표준 지원.

물론 기존 네트워크 운영 체제는 나열된 요구 사항을 완전히 충족하지 않으므로 일반적으로 생산 상황과 경험을 고려하여 네트워크 운영 체제를 선택합니다. 이 표는 인기 있고 현재 사용 가능한 네트워크 운영 체제의 주요 특성을 보여줍니다.

LAN의 신뢰성 결정. 2.4.1. 피LAN 안정성 지표

일반적으로 신뢰성은 일정 기간 동안 허용 오차 내에서 기능을 수행하는 기술 장치 또는 제품의 속성입니다.

제품의 신뢰성은 설계 단계에서 결정되며 기술 및 기술 사양의 선택, 채택된 설계 솔루션의 세계 수준 준수와 같은 기준에 크게 좌우됩니다. LAN의 신뢰성은 네트워크 사용의 모든 수준에서 직원의 문해력, 각 네트워크 노드의 운송, 보관, 설치, 조정 및 실행 조건, 장비 작동 규칙 준수에 의해 영향을 받습니다.

컴퓨터 네트워크의 신뢰성을 계산하고 평가할 때 다음 용어와 정의가 사용됩니다.

조작성 - 설정된 요구 사항 내에서 기능을 수행할 수 있는 제품의 상태입니다.

실패는 제품의 성능이 손상되는 이벤트입니다.

오작동 - 기술 문서의 요구 사항 중 하나 이상을 충족하지 않는 제품 상태.

작동 시간 - 제품의 지속 시간(시간 또는 기타 시간 단위).

평균고장간격(MTBF)은 수리된 제품의 고장 간 작동 시간의 평균 값입니다.

무고장 작동 확률 - 주어진 시간 동안 제품에 고장이 없을 확률.

고장률 - 주어진 시점 이후 단위 시간당 수리 불가능한 제품의 고장 확률.

신뢰성 - 일부 작동 시간 동안 성능을 유지하는 제품의 속성입니다.

내구성 - 유지 보수 및 수리를 위한 중단으로 한계 상태까지 성능을 유지하는 제품의 특성.

자원 - 기술 문서에 명시된 한계 상태까지의 제품 작동 시간.

서비스 수명 - 기술 문서에 지정된 한계 상태까지의 제품 일정 기간.

유지보수 가능성 - 유지보수를 위한 제품의 가용성

그리고 수리.

신뢰성은 복합재산, 여기에는 다음과 같은 속성이 포함됩니다.

성능;

고집;

유지보수성;

내구성.

정량적 특성으로 설명되는 주요 속성은 효율성입니다.

성능 저하 - 실패. 전기 제품의 고장은 전기적 또는 기계적 손상뿐만 아니라 해당 매개변수가 허용 한계를 벗어나는 것을 의미할 수 있습니다. 이와 관련하여 실패는 갑작스럽고 점진적일 수 있습니다.

장치의 갑작스러운 고장 발생은 무작위 이벤트입니다. 이러한 고장은 장치의 한 요소의 고장이 다른 요소와 독립적으로 발생하는 경우 독립적일 수 있고, 한 요소의 고장이 다른 요소의 고장으로 인해 발생하는 경우 종속적일 수 있습니다. 갑작스러운 실패와 점진적인 실패로의 실패 구분은 조건부입니다. 갑작스러운 실패는 점진적인 실패의 발달로 인해 발생할 수 있기 때문입니다.

신뢰성(조작성)의 주요 정량적 특성:

시간 t 동안 무고장 작동 확률: P(t);

시간 t에서의 고장 확률: Q(t)= 1 - P(t);

고장률 X(t) - 제품의 단위 작동 시간당 발생하는 평균 고장 수를 나타냅니다.

제품이 고장날 때까지의 평균 작동 시간 T(고장률의 역수).

이러한 특성의 실제 값은 신뢰성 테스트 결과에서 얻습니다. 수명 계산에서 /는 임의의 변수로 간주되므로 확률 이론의 장치가 사용됩니다.

속성(공리):

Р(0)=1(작동 가능한 제품의 이용이 고려됨);

lim t _ >00 P(t)=O(성능을 무한정 유지할 수 없음);

dP(t)/dt<0 (в случае если после отказа изделие не восстанавливается).

기술 장치의 서비스 수명 동안 세 가지 기간을 구분할 수 있으며 고장률은 다양한 방식으로 다릅니다. 고장률의 시간 의존성은 그림 5에 나와 있습니다.

그림 5. 제품의 서비스 수명(수명) 동안 일반적인 변화 곡선 X(t).

I - 런닝인 단계 dX(t)/dt<0

II - 정상 작동 단계 X(t)-const

III - 에이징 단계 dX(t)/dt>0

도입 기간이라고 하는 첫 번째 기간에는 구조적, 기술적, 조립 및 기타 결함이 식별되므로 기간 초기에는 고장률이 증가하고 정상 작동 기간이 가까워짐에 따라 감소할 수 있습니다.

정상 작동 기간은 일정한 강도의 갑작스러운 고장을 특징으로 하며 마모 기간으로 갈수록 증가합니다.

마모 기간 동안 제품이 마모됨에 따라 고장률은 시간이 지남에 따라 증가합니다.

당연히 주요 기간은 정상적인 운영 기간이어야 하며, 기타 기간은 이 기간에 진입하고 퇴장하는 기간입니다.

공리 3은 복구 불가능한 요소(미세 회로, 무선 요소 등)에 유효합니다. 복구 가능한 시스템 및 제품의 작동 프로세스는 제품 요소의 장애 흐름과 함께 장애가 발생한 요소의 수리 단계가 있다는 점에서 복구 불가능한 것과 동일한 프로세스와 다릅니다. 항목 복구의 흐름이 있습니다. 복구 가능한 시스템의 경우 안정성 특성의 세 번째 속성인 dP(t)/dt가 충족되지 않습니다.<0. За период времени At могут отказать два элемента системы, а быть восстановленными - три аналогичных элемента, а значит производная dP(t)/dt>0.

컴퓨터 네트워크를 구성할 때 하나 또는 다른 네트워크 요소(Tn)의 고장 사이의 평균 시간과 같은 개념으로 작동합니다.

예를 들어, 1년 동안 100개의 제품이 테스트되었고 그 중 10개가 실패했다면 Tn은 10년이 됩니다. 저것들. 10년 안에 모든 제품이 실패할 것이라고 가정합니다.

신뢰성의 수학적 정의에 대한 정량적 특성은 단위 시간당 장치 고장률이며 일반적으로 시간당 고장 수로 ​​측정되며 X 기호로 표시됩니다.

고장 사이의 평균 시간과 평균 복구 시간은 컴퓨터 네트워크가 작동 상태에 있을 확률로 표현되는 가용성 계수 Kr을 통해 상호 연결됩니다.

따라서 전체 네트워크의 가용성 요소 Kg는 부분 가용성 요소 Kri의 곱으로 결정됩니다. 네트워크는 Kr > 0.97일 때 신뢰할 수 있는 것으로 간주됩니다.

신뢰도 계산 예및 근거리 통신망

근거리 통신망은 일반적으로 사용자 워크스테이션 세트, 네트워크 관리자 워크스테이션(사용자 스테이션 중 하나를 사용할 수 있음), 서버 코어(서버 프로그램이 있는 하드웨어 서버 플랫폼 세트: 파일 서버, WWW 서버, 데이터베이스 서버, 메일 서버등), 통신 장비(라우터, 스위치, 허브) 및 구조화된 케이블링(케이블 장비).

LAN의 신뢰성 계산은 주어진 네트워크의 실패 개념을 형성하는 것으로 시작됩니다. 이를 위해이 LAN을 사용하여 기업에서 구현되는 관리 기능이 분석됩니다. 이러한 기능이 선택되고 위반이 허용되지 않으며 구현과 관련된 LAN 장비가 결정됩니다. 예를 들어, 물론 근무일에는 데이터베이스에서 정보를 호출/녹음하고 인터넷에 액세스할 수 있어야 합니다.

이러한 기능 세트의 경우 구조에 따라 배선도지정된 기능 중 하나 이상을 직접 위반하는 LAN 장비가 결정되고 신뢰성 계산을위한 논리적 체계가 작성됩니다.

동시에 수리 및 복원 팀의 수와 작업 조건이 고려됩니다. 일반적으로 다음 조건이 허용됩니다.

복구가 제한적입니다. 언제든지 둘 이상의 실패한 요소를 복원할 수 없습니다. 하나의 수리 팀이 있습니다.

실패한 요소의 평균 복구 시간은 LAN 작동의 허용 가능한 중단 또는 이 요소의 작업에 포함 및 전달의 기술적 기능에 따라 설정됩니다.

계산에 대한 위의 접근 방식 내에서 신뢰도 계산 체계는 일반적으로 직병렬 체계로 축소될 수 있습니다.

네트워크의 코어에 포함된 장비(서버, 스위치 또는 케이블 장비)의 장애를 LAN 장애 기준으로 설정합시다. 우리는 사용자 워크스테이션의 장애가 LAN 장애로 이어지지 않으며, 모든 워크스테이션의 동시 장애가 발생할 가능성이 거의 없는 일이므로 워크스테이션의 개별 장애가 발생하는 경우에도 네트워크가 계속 작동한다고 믿습니다.

그림 6. 전체 신뢰도를 계산하기 위한 LAN 요소 체계.

고려했다고 가정하자. 로컬 네트워크 2개의 서버(하나는 인터넷 액세스 제공), 2개의 스위치 및 네트워크 코어와 관련된 5개의 케이블 조각을 포함합니다. 이들에 대한 실패 및 복구 비율은 다음과 같습니다.

따라서,

1) 전체 네트워크 L의 고장률은 6.5 * 10-5 1/h이고,

2) 전체 네트워크 Tn의 평균 고장 간격은 약 15.4,000시간이고,

3) 평균 회복 시간 Tv는 30시간이다.

해당 준비 상태의 계산 값이 표에 나와 있습니다. 4:

전체 네트워크의 가용성 요소는

LAN 효율 계산

네트워크 기능의 매개변수를 결정하기 위해 제어점의 선택 및 정당화가 수행됩니다. 이러한 선택된 점에 대해 정보가 수집되고 매개변수가 계산됩니다.

요청 처리 시간 - 선택한 기본 서비스에 대해 수행되는 요청 구성과 응답 수신 사이의 시간 간격 계산.

로드 및 언로드 네트워크의 응답 시간 - 언로드 및 언로드 네트워크의 성능 지표 계산.

프레임 전송 지연 시간 - 선택한 메인 네트워크 세그먼트의 링크 계층 프레임 지연 시간 계산.

진짜의 정의 대역폭- 선택한 메인 네트워크 노드의 경로에 대한 실제 처리량 결정.

신뢰성 지표의 분석적 계산 - 가능한 고장률 및 고장 간 평균 시간에 대한 분석적 평가.

가용성 요소 - LAN의 준비 정도(평균 복구 시간)를 분석적으로 계산합니다.

두 사용자 간의 네트워크가 그림 7과 같은 방식에 따라 구성되어 있다고 가정해 보겠습니다.

작업 순서

작업을 수행하려면 다음이 필요합니다.

a) 컴퓨터 장비로 작업할 때 안전 규칙을 반복합니다.

b) "" 과정의 강의 자료와 이 지침의 이론적 부분을 연구합니다.

c) 반 가상의 기업 또는 조직을 선택하고 자동화의 관점에서 기존 작업 흐름 시스템을 연구합니다. 컴퓨터 네트워크를 활용한 새로운 워크플로우 시스템 제안, 기존 시스템과 제안 시스템의 장단점 평가(속도, 비용, 토폴로지, 급여 변경 등)

d) 네트워크 신뢰성, 장애 사이의 시간, 가용성 비율, 수신자에게 메시지 전달 시간, 메시지 전달 확인을 받는 시간과 같은 새로운 작업 흐름 시스템의 수치 지표를 계산합니다.

e) 섹션 5에 주어진 요구 사항에 따라 실험실 작업에 대한 보고서를 발행합니다.

g) 교사에게 시연하여 실험실 작업을 방어합니다.

1) 실험실 작업에 대한 보고서

2) 근거리 통신망 구성의 기본 원칙에 대한 이해

3) 컴퓨터 네트워크의 정량적 매개변수에 대한 이론적 지식.

자체 테스트 방어를 준비할 때 섹션 5에 제공된 보안 질문에 답변하는 것이 좋습니다.

4. 신고요건

실험실 보고서에는 다음이 포함되어야 합니다.

a) 제목 페이지

b) 작업 조건;

c) 제안된 네트워크 토폴로지에 대한 LAN 개발 및 계산에 대한 정당성;

d) 완료된 작업에 대한 의견 및 결론.

서지

1.Guseva A.I. 로컬 네트워크 NetWare 3.12-4.1에서 작업: 교과서 - M.: "DIALOG-MEPhI", 1996. - 288 p.

2. Lorin G. 분산 컴퓨팅 시스템:. -M.: 라디오 및 통신, 1984. - 296p.

4. Frolov A.V., Frolov G.V. 개인용 컴퓨터의 로컬 네트워크. IPX, SPX, NETBIOS 프로토콜 사용 - M.: "DIALOG-MEPhI", 1993. - 160 p.

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컴퓨터 네트워크의 가장 중요한 특징은 신뢰성입니다. 신뢰성 향상은 고집적도, 초고도 전자 회로 및 부품의 사용을 통해 고장 및 고장률을 줄이고 간섭 수준을 낮추고 회로 작동 모드를 더 가볍게하여 오작동을 방지하는 원리에 기반합니다. 작동의 열 모드를 보장하고 장비 조립 방법을 개선합니다.

내결함성은 논리적 기계로서 작업을 계속할 수 있는 기능을 제공하는 컴퓨팅 시스템의 속성입니다. 프로그램에서 주는오작동이 발생한 후. 내결함성을 도입하려면 중복 하드웨어와 소프트웨어가 필요합니다. 신뢰성 문제의 주요한 결함 방지 및 내결함성과 관련된 방향. 병렬로 컴퓨팅 시스템최고의 성능과 대부분의 경우 매우 높은 신뢰성이 달성됩니다. 병렬 시스템에서 사용 가능한 중복 리소스는 성능과 안정성 모두를 위해 유연하게 사용할 수 있습니다.

신뢰성의 개념에는 하드웨어뿐만 아니라 소프트웨어도 포함된다는 점을 기억해야 합니다. 시스템의 신뢰성을 높이는 주요 목표는 시스템에 저장된 데이터의 무결성입니다.

보안은 일반 컴퓨터 네트워크에서 해결하는 주요 작업 중 하나입니다. 보안 문제는 악의적인 데이터 손상, 정보의 기밀성, 무단 액세스, 도난 등 다양한 각도에서 볼 수 있습니다.

회사에 자율적으로 작동하는 컴퓨터가 12대 있을 때보다 로컬 네트워크에서 정보 보호를 보장하는 것이 항상 더 쉽습니다. 마음대로 사용할 수 있는 도구는 거의 하나입니다. 지원(지원). 단순화를 위해 이 프로세스를 중복성이라고 부르겠습니다. 그 본질은 안전한 장소에 데이터의 완전한 사본을 생성하고 가능한 한 자주 정기적으로 업데이트하는 것입니다. 개인용 컴퓨터의 경우 플로피 디스크는 다소 안전한 미디어입니다. 스트리머 사용이 가능하나 장비 추가 비용입니다.

쌀. 5.1. 데이터 보안 과제

다양한 문제로부터 데이터 보호를 보장하는 가장 쉬운 방법은 전용 파일 서버가 있는 네트워크의 경우입니다. 가장 중요한 모든 파일은 서버에 집중되어 있으며 하나의 시스템을 저장하는 것이 10개보다 훨씬 쉽습니다. 데이터의 집중은 또한 네트워크 전체에서 수집할 필요가 없기 때문에 중복성을 용이하게 합니다.

차폐 라인은 네트워크 보안과 안정성을 향상시킵니다. 차폐 시스템은 외부 RF 필드에 훨씬 더 강합니다.

신뢰성 및 보안

컴퓨터 네트워크를 포함하는 분산 시스템을 만드는 초기 목표 중 하나는 개별 컴퓨터에 비해 더 큰 안정성을 달성하는 것이었습니다.

신뢰성의 여러 측면을 구별하는 것이 중요합니다. 을 위한 기술 장치평균 고장 시간, 고장 확률, 고장률과 같은 신뢰성 지표가 사용됩니다. 그러나 이러한 표시기는 작동 가능 또는 작동 불가능의 두 가지 상태로만 있을 수 있는 간단한 요소 및 장치의 신뢰성을 평가하는 데 적합합니다. 건강 및 비작동 상태 외에도 많은 요소로 구성된 복잡한 시스템에는 이러한 특성이 고려되지 않은 다른 중간 상태가 있을 수 있습니다. 이와 관련하여 복잡한 시스템의 신뢰성을 평가하기 위해 다른 특성 세트가 사용됩니다.

가용성 또는 가용성은 시스템을 사용할 수 있는 시간의 일부를 나타냅니다. 가용성은 시스템 구조에 중복성을 도입하여 개선할 수 있습니다. 시스템의 핵심 요소는 여러 인스턴스에 존재해야 하므로 그 중 하나가 실패하면 다른 요소가 시스템의 기능을 보장합니다.

시스템이 고신뢰성으로 분류되려면 최소한 고가용성이어야 하지만 이것만으로는 충분하지 않습니다. 데이터의 안전성을 확보하고 왜곡으로부터 보호해야 합니다. 또한, 데이터의 정합성(consistency)이 유지되어야 하는데, 예를 들어 신뢰성을 높이기 위해 여러 개의 파일 서버에 여러 개의 데이터 복사본이 저장되어 있다면 그 신원이 지속적으로 보장되어야 한다.

네트워크는 종단 노드 간에 패킷을 전송하는 메커니즘을 기반으로 동작하기 때문에 신뢰성의 특성 중 하나는 패킷이 왜곡 없이 대상 노드로 전달될 확률입니다. 이 특성과 함께 다른 지표를 사용할 수 있습니다. 패킷 손실 확률(모든 이유 - 라우터 버퍼 오버플로로 인해, 체크섬 불일치로 인해, 대상 노드에 대한 실행 가능한 경로 부족으로 인해 등) .), 전송된 데이터의 단일 비트의 확률 왜곡, 전달된 패킷에 대한 손실된 패킷의 비율.

전반적인 신뢰성의 또 다른 측면은 안전(보안), 즉 무단 액세스로부터 데이터를 보호하는 시스템의 기능입니다. 분산 시스템에서는 중앙 집중식 시스템보다 훨씬 더 어렵습니다. 네트워크에서 메시지는 통신 회선을 통해 전송되며 종종 회선 청취 장치가 설치될 수 있는 공공 장소를 통과합니다. 또 다른 취약한 부분은 방치된 개인용 컴퓨터일 수 있습니다. 또한 네트워크가 외부로 나가는 경우 권한이 없는 사용자로부터 네트워크 보안을 깨뜨릴 잠재적인 위협이 항상 있습니다. 글로벌 네트워크일반적인 사용.

신뢰성의 또 다른 특성은 내결함성입니다. 네트워크에서 내결함성은 개별 요소의 오류를 사용자로부터 숨기는 시스템의 기능으로 이해됩니다. 예를 들어 데이터베이스 테이블의 복사본이 여러 파일 서버에 동시에 저장되는 경우 사용자는 그 중 하나의 오류를 알아차리지 못할 수 있습니다. 내결함성 시스템에서 요소 중 하나에 오류가 발생하면 작업 품질이 약간 저하(저하)되고 완전히 중지되지는 않습니다. 따라서 앞의 예에서 파일 서버 중 하나가 실패하면 쿼리 병렬화 정도의 감소로 인해 데이터베이스 액세스 시간만 증가하지만 일반적으로 시스템은 해당 기능을 계속 수행합니다.

소개
수년 전, 개인용 컴퓨터(PC)는 가정과 사무실의 책상에 존재하는 컴퓨팅 성능의 작은 섬처럼 독립적으로 사용되었습니다. 그리고 각 PC가 서로 다른 버전의 운영 체제나 애플리케이션을 실행하는 경우가 많다는 사실 자체가 성가신 골칫거리에 불과한 것으로 인식되었습니다.
세월이 흐르면서 네트워킹 기술이 개인용 컴퓨터에 도입되었고 사용자는 함께 작업할 수 있다는 것을 이해하기 시작했습니다. 개인용 컴퓨터에 서로 상호 작용할 수 있는 기능을 제공함으로써 협업 및 협업을 위한 엄청난 기회를 열었습니다. 오늘날 컴퓨터 네트워크는 모든 유형의 비즈니스 운영에 필수적이며 가정에서도 여러 대의 PC를 연결하는 것을 볼 수 있습니다. 적절한 계측 및 구성을 통해 컴퓨터 네트워크는 매우 빠르고 안정적으로 작동할 수 있습니다.
그러나 네트워크에 오류가 발생할 수 있으며 오류가 발생하면 문제를 감지하고 수정하기 위해 과감한 조치를 취해야 합니다. 그리고 케이블, 허브, 라우터, 스위치 및 기타 네트워크 장치 외에도 많은 컴퓨터 네트워크에 수백, 심지어 수천 대의 PC가 포함될 수 있다는 점을 고려할 때 효과적인 문제 해결을 위해서는 개인용 컴퓨터 및 기타 네트워크 장치를 교체하는 것 이상이 필요하다는 것이 분명해집니다.

CS에 전송된 정보의 오류로부터 보호
네트워크 안정성은 한 DTE(데이터 터미널 장비)에서 다른 DTE로 사용자 데이터를 안정적으로(오류 없이) 전송할 수 있는 능력과 관련이 있습니다. 여기에는 링크, DTE, DCE(데이터 링크 종료 장비) 또는 DCE(데이터 스위칭 장비) 장애를 포함하여 네트워크 오류 또는 데이터 손실로부터 복구하는 기능이 포함됩니다. 신뢰성은 시스템 유지보수와도 관련이 있습니다. 여기에는 일일 테스트, 고장난 부품 교체와 같은 예방적 유지보수가 포함됩니다. 고장시 고장진단. 구성 요소에 문제가 있는 경우 네트워크 진단 시스템은 쉽게 오류를 감지하고 문제를 격리하며 가능하면 이 구성 요소를 네트워크에서 분리할 수 있습니다. 정보 전송 오류의 출현은 채널에 항상 존재하는 외부 신호 또는 외부 소스 및 대기 현상으로 인한 간섭 또는 기타 이유로 인해 설명됩니다. 전화 통신에서 왜곡은 수신 장치에서 전류 모양의 변화로 간주되며, 전신에서는 전송된 소포와 비교하여 수신된 현재 소포의 지속 시간이 변경된 것으로 간주됩니다.
"불규칙성" 또는 오류는 무작위, 충동 및 혼합으로 광범위하게 분류할 수 있습니다.
무작위 오류는 수신된 데이터 블록에서 무작위로 발생합니다. 대부분의 실제 미디어 채널(및 위성 채널)은 무작위 오류가 발생하기 쉽습니다.
임펄스 오류가 있는 채널은 대부분 오류가 없는 상태를 나타내지만 때때로 그룹 또는 단일 오류가 있습니다. 이러한 오류의 대상은 꼬인 전선 쌍의 전화 채널과 같은 케이블 및 전선뿐만 아니라 무선 신호입니다.
통신 시스템의 신뢰성과 품질을 향상시키기 위해 오류 방지 방법, 중복 코딩 및 시스템을 그룹화합니다. 피드백. 실제로는 이러한 방법을 조합하여 사용하는 경우가 많습니다. 그룹 오류 보호 방법에는 Verdan 원칙으로 알려진 전신에서 오랫동안 사용되어 온 방법이 포함됩니다. 모든 정보(또는 개별 코드 조합)는 일반적으로 홀수 번(적어도 세 번) 여러 번 전송됩니다. 수신된 정보는 특수 장치에 저장되어 비교됩니다. 이체의 정확성에 대한 판단은 "2/3", "3/5" 등의 방법으로 접수된 정보의 과반수가 일치하는 것으로 판단한다.
정보 기록이 필요하지 않은 또 다른 방법은 여러 코드 조합으로 구성된 블록으로 정보를 전송하는 것입니다. 각 블록의 끝에서 전송된 블록의 양적 특성(예: 블록의 1 또는 0의 수)을 포함하는 정보가 전송됩니다. 수신 측에서 이러한 특성은 통신 채널을 통해 전송된 특성과 비교하여 다시 계산되며 일치하면 블록이 올바르게 수신된 것으로 간주됩니다. 정량적 특성이 일치하지 않으면 송신측에 오류 신호를 보낸다.
오류 방지 방법 중 가장 널리 사용되는 것은 오류 수정 코딩으로, 통신 시스템 작동에 대한 고품질 지표를 얻을 수 있습니다. 주요 목적은 간섭이나 네트워크 오류가 있음에도 불구하고 정보 왜곡 가능성이 충분히 작도록 가능한 모든 조치를 취하는 것입니다. 노이즈 면역 코딩에는 특정 유형의 오류를 감지하고 수정하는 수정(노이즈 면역) 코드의 개발과 인코딩 및 디코딩 장치의 구성 및 구현이 포함됩니다.
정보를 전송할 때 번호 체계에 따라 코드는 두 위치 및 다중 위치가 될 수 있습니다. 노이즈 면역 정도에 따라 2위치 코드는 일반 코드와 노이즈 면역 코드로 나뉩니다.
2위치 일반 코드는 모두 사용 가능한 요소예를 들어, 5요소 전신 코드와 같이 모든 코드 조합의 길이가 동일한 경우 코드 조합이 균일하고, 예를 들어 모스 부호와 같이 코드 조합이 다른 수의 요소로 구성된 경우 고르지 않습니다.
오류 정정 코드는 정보 요소 외에 항상 하나 이상의 추가 요소를 포함하며 이는 검증되고 더 많은 것을 달성하는 역할을 합니다. 고품질데이터 전송. 코드에 중복 정보가 있으면 오류를 감지하고 수정(또는 감지만)할 수 있습니다.
수정 코드의 선택은 어느 정도 전송 신뢰성에 대한 요구 사항에 따라 달라집니다. 올바른 선택을 위해서는 시간 경과에 따른 오류 패턴, 오류의 특성, 수 및 분포에 대한 통계 데이터가 필요합니다. 예를 들어 단일 오류를 수정하는 수정 코드는 오류가 통계적으로 독립적이고 발생 확률이 특정 값을 초과하지 않는 경우에만 유효합니다. 이 코드는 그룹(패키지)에 오류가 나타나면 완전히 사용할 수 없는 것으로 판명되었습니다. 그룹 오류를 수정하는 반복 코드는 전송 중 오류 수가 허용 기준보다 큰 경우에도 효과가 없을 수 있습니다.
개발된 다양한 교정코드는 연속형과 블록형으로 구분됩니다. 연속 또는 반복 코드
제어 요소는 정보 요소 사이에 있습니다. 블록에서
코드에서 정보는 동일한 길이의 개별 그룹(블록)으로 인코딩, 전송 및 디코딩됩니다. 블록 코드는 분리 가능하고(모든 정보 및 제어 요소가 엄격하게 정의된 위치에 배치됨) 분리 불가능합니다(코드 조합의 요소가 중복 및 정보로 명확하게 구분되지 않음). 분리할 수 없는 코드에는 0과 1이 일정한 코드가 포함됩니다.
분리 가능한 코드는 체계적인 코드와 비체계적인 코드로 구성됩니다. 체계적인 코드에서 체크 기호는 다양한 선형 조합을 사용하여 형성됩니다. 체계적인 코드는 가장 광범위하고 가장 많이 사용되는 수정 코드 그룹입니다. 여기에는 Hamming 코드, 순환 코드, Bowes-Chowdhury 코드 등과 같은 코드가 포함됩니다. 대형 컴퓨터 시스템(Amdal, IBM, Burroughs, ICL)은 기계 간의 통신 회선을 통해 전송할 때 오류 검사를 위해 매우 정교한 기술을 사용합니다. PC는 일반적으로 더 간단한 오류 검사 기술을 사용합니다. 오류 검사의 가장 간단한 형태 중 하나는 소위 echoplex입니다. 이 기술에 따르면 이중 통신 회선을 통해 PC에서 원격 가입자에게 보낸 각 문자는 에코의 형태로 PC로 다시 반환됩니다. PC가 보낸 문자와 동일한 문자를 수신하면 문자 전송이 올바른 것으로 간주됩니다. 그렇지 않은 경우 전송 중 오류가 발생한 것이며 동일한 문자를 재전송해야 합니다. Echoplex는 양방향 이중 통신 채널에 사용됩니다.
일반적으로 사용되는 (비교적 간단한) 또 다른 방법은 패리티입니다. 그 본질은 각 코드 조합에 1비트가 추가된다는 사실에 있습니다. 코드 조합에서 1의 수가 홀수이면 1을, 짝수이면 0을 씁니다. 디코딩할 때 코드 조합의 단위 수가 계산됩니다. 짝수로 판명되면 수신 된 정보가 올바른 것으로 간주되고 그렇지 않으면 잘못된 것입니다.
오류 검사의 또 다른 형태는 체크섬입니다. 이것은 간단한 방법이며 일반적으로 echoplex 또는 짝수/홀수 검사를 사용하는 오류 검사와 함께 사용됩니다. 그 본질은 전송 PC가 전송된 모든 기호의 수치를 합산한다는 사실에 있습니다. 합계의 최하위 16자리는 사용자 정보와 함께 수신 PC로 전송되는 16비트 체크섬 카운터에 배치됩니다. 수신 PC는 동일한 계산을 수행하고 수신된 체크섬과 전송된 체크섬을 비교합니다. 이 합계가 일치하면 블록이 오류 없이 전송되었다고 가정합니다.PC 필드의 오류 제어 필드에서 최신 단어는 순환 중복 검사(CRC - cyclic redundancy check)입니다. HDLC, SDLC 프로토콜에서 널리 사용되지만 비교적 최근에 PC 업계에 등장했습니다. 오류 제어 필드는 전송 노드에 의해 프레임에 포함됩니다. 그 값은 다른 모든 필드 내용의 일부 함수로 얻습니다. 수신 노드는 또 다른 오류 제어 필드의 동일한 계산을 수행합니다. 그런 다음 이러한 필드를 비교합니다. 일치하면 패킷이 오류 없이 전송되었을 가능성이 높습니다.

네트워크의 자원 분배
웹 리소스는 매우 풍부하며 지속적으로 성장하고 있습니다. 웹 페이지(텍스트, 이미지, Java 애플릿, 프레임 등 포함), MP3 형식의 음악 파일, 녹음된 스트리밍 오디오 및 비디오, 가상 세계입니다. 리소스는 전 세계에 흩어져 있는 수많은 서버에 분산되어 있으며 수백만 명의 사용자가 사용할 수 있습니다. HTTP 프로토콜은 사용자의 호스트와 호스트 사이의 거리가 수천 킬로미터에 관계없이 모든 사용자가 모든 객체를 얻을 수 있도록 하는 수단입니다. 원격 서버요청 경로에 있는 ISP 수. 그러나 웹 리소스에 대한 액세스 시간은 때때로 상당히 중요합니다. 사용자 호스트에 대한 개체 경로를 따라 저속 링크가 있어 상당한 전송 지연이 발생합니다. 대기 시간 값이 높고 패킷 손실이 높은 개체의 경로에 혼잡한 노드가 하나 이상 있습니다. 노드의 입력이 고속 링크인 경우에도 과부하가 발생할 수 있습니다. 요청이 처리되는 웹 서버는 과부하 상태이며 요청이 처리되기까지 꽤 오랜 시간을 기다릴 수 있습니다.
지연 문제를 해결하기 위해 간단한 트릭이 사용됩니다. 동일한 리소스가 여러 서버에 있고 요청이 "최상의" 서버로 리디렉션됩니다. 웹 페이지 또는 MP3 파일의 경우 "최고" 서버는 쿼리 실행 시간이 가장 짧은 서버입니다. 종종 그러한 서버는 사용자의 호스트에 가장 가까운 ISP에 속합니다.
리소스 할당에는 리소스를 복제하기 위한 메커니즘과 호스트가 요청을 수행하는 데 가장 적합한 서버를 결정하는 방법이 포함됩니다. 1990년대 후반에 자원 할당 도구가 널리 보급되었습니다. 현재 그들은 특히 오디오 및 비디오 정보 분야에서 활발히 사용되고 있습니다. 여러 대형 자원 유통 회사가 있습니다. Cisco, Lucent, Inktomi 및 CacheFlow는 관련 하드웨어 및 소프트웨어를 개발하고 Akamai, Digital Island 및 AT&T는 Yahoo!와 같은 리소스 제공업체에 리소스 할당 서비스를 제공합니다. 그리고 CNN. 자원 할당은 과학적 및 산업적 관점에서 활발한 연구 분야입니다.
수년에 걸쳐 엔지니어와 연구자들은 리소스 할당에 관한 많은 솔루션을 제시했습니다. 이러한 솔루션은 크게 웹 캐싱, 콘텐츠 배포 네트워크(CDN) 및 피어 투 피어 파일 공유의 세 그룹으로 나눌 수 있습니다. 아래에서 각 기술을 살펴보겠지만 먼저 용어를 조금 명확히 하겠습니다. 리소스 제공자는 인터넷 사용자가 사용할 수 있는 리소스가 있는 개인, 조직 또는 회사로 간주됩니다. 개체의 원본 서버는 개체가 원래 위치했고 이 개체의 복사본을 항상 찾을 수 있는 서버입니다.
프록시 서버라고도 하는 웹 캐시는 원본 서버를 대신하여 HTTP 요청을 수행하는 네트워크입니다. 웹 캐시에는 이전에 요청한 개체 복사본이 들어 있는 자체 디스크 저장 장치가 있습니다. 그림과 같이. 만들어진 모든 HTTP 요청이 먼저 웹 캐시로 보내지도록 사용자의 브라우저를 구성할 수 있습니다(이 절차는 마이크로소프트 브라우저넷스케이프는 매우 쉽습니다.)

브라우저가 이러한 방식으로 구성되면 요청된 개체가 먼저 웹 캐시에서 조회됩니다. 일반적으로 캐시 서버는 ISP에서 임대하여 설치합니다. 예를 들어 대학은 로컬 네트워크에 캐시 서버를 만들고 모든 브라우저가 캐시 서버에 액세스하도록 구성할 수 있습니다.
웹 캐싱은 원본 서버 개체를 복제하고 개체의 로컬 복사본에 대한 사용자 액세스를 구성하기 때문에 리소스 공유의 한 형태입니다. 리소스 공급자는 복제 프로세스에 영향을 미치지 않습니다. 반대로 복제는 사용자 요청에만 의존합니다.
캐싱은 세 가지 이유로 인터넷에서 널리 보급되었습니다. 첫 번째는 캐시 서버는 특히 사용자와 캐시 서버 간의 전송 속도가 사용자와 원본 서버 간의 전송 속도를 초과하는 경우 사용자의 요청 실행 시간을 크게 줄일 수 있다는 것입니다. 사용자를 캐시 서버에 연결하기 위해 고속 통신 회선을 사용하는 경우가 많기 때문에 필요한 개체가 캐시 서버에서 사용 가능한 경우 매우 짧은 시간 내에 사용자에게 전달됩니다. 캐싱 메커니즘이 인기 있는 두 번째 이유는 로컬 네트워크와 인터넷 간의 트래픽을 크게 줄일 수 있기 때문입니다. 이를 통해 로컬 네트워크를 인터넷과 연결하는 값비싼 통신 회선 비용을 줄일 수 있습니다. 또한 캐싱 중 트래픽의 상당한 감소가 인터넷 전반에서 발생하여 최고의 품질글로벌 네트워크의 모든 사용자를 위한 서비스 애플리케이션. 마지막으로 캐싱 성공의 세 번째 이유는 사용자 간에 자원을 빠르게 분배할 수 있기 때문입니다. 벤더가 저비용, 저속 네트워크 장비를 사용하더라도 가장 많이 사용되는 리소스는 곧 웹 캐시에 있으므로 사용자는 허용 가능한 서비스 품질로 다운로드할 수 있습니다. 따라서 캐시 서버를 사용하면 액세스 회선의 대역폭을 늘리는 것보다 더 나은 결과를 얻을 수 있으며 네트워크 장비를 교체할 필요가 없습니다. 물론 캐시 서버를 임대하고 설치하는 것은 무료가 아니지만 액세스 회선을 교체할 경우 대학의 비용은 훨씬 더 높을 것입니다. 저렴한 개인용 컴퓨터는 웹 캐시를 생성하기에 충분하며 추가로 캐시 서버용 무료 소프트웨어가 있습니다.
콘텐츠 전달(및 배포) 네트워크(영어 Content Delivery Network 또는 Content Distribution Network, CDN)는 인터넷에서 최종 사용자에게 콘텐츠를 최적화하고 배포할 수 있도록 하는 지리적으로 분산된 네트워크 인프라입니다. 콘텐츠 공급자가 CDN을 사용하면 CDN 네트워크의 존재 지점에서 인터넷 사용자가 오디오, 비디오, 소프트웨어, 게임 및 기타 유형의 디지털 콘텐츠를 다운로드하는 속도가 빨라집니다.
콘텐츠 전달 및 배포 네트워크는 지리적으로 분산된 다기능 플랫폼으로 구성되며, 상호 작용을 통해 콘텐츠를 수신할 때 사용자 요청을 가장 효율적으로 처리하고 만족시킬 수 있습니다.
CDN 네트워크를 사용할 때 인터넷 자원의 중앙 서버의 데이터는 주변 플랫폼으로 복제됩니다. 각 플랫폼은 배포된 데이터의 전체 또는 부분 복사본을 최신 상태로 유지합니다. 플랫폼의 일부인 네트워크 노드는 인터넷 공급자의 로컬 네트워크와 상호 작용하고 부하 측면에서 최적인 서버에서 최단 네트워크 경로를 따라 최종 사용자에게 콘텐츠를 배포합니다. 네트워크 경로의 길이는 서버에서 사용자 컴퓨터까지의 지리적 또는 위상적 거리 또는 해당 지역의 트래픽 전송 비용에 따라 달라집니다.
캐싱은 디스크 공간을 최적으로 사용하고 네트워크 채널을 연결하기 때문에 CDN 솔루션을 구현하는 가장 일반적인 방법입니다. 이 경우 파일 다운로드에 소요되는 최대 시간(파일 큐)은 콘텐츠 제공자의 원본 서버에 처음 신청한 사용자가 부담합니다. 이후의 모든 사용자는 가장 가까운 서버에서 이미 다운로드한 복제본(HTTP 개체)에 액세스합니다. 따라서 인기 있고 자주 요청되는 콘텐츠만 원격 서버에 저장됩니다.
대규모 CDN은 수많은 분산 노드로 구성될 수 있으며 각 로컬 ISP의 네트워크에서 직접 서버를 호스팅할 수 있습니다. 많은 CDN 사업자는 연결 채널의 대역폭과 존재 지역의 최소 연결 지점 수에 중점을 둡니다. 사용되는 아키텍처에 관계없이 이러한 네트워크의 주요 목적은 정적 콘텐츠와 연속 데이터 스트림의 전송을 가속화하는 것입니다.
네트워크 컴퓨터, 네트워크 운영 체제 및 네트워크 간에 기능이 분산되는 방식에 따라 피어 투 피어 및 듀얼 랭크의 두 가지 클래스로 나뉩니다. 컴퓨터가 다른 네트워크 사용자에게 리소스를 제공하면 서버 역할을 합니다. 이 경우 다른 컴퓨터의 리소스에 액세스하는 컴퓨터가 클라이언트입니다. 이미 언급한 바와 같이 네트워크에서 작동하는 컴퓨터는 클라이언트나 서버의 기능 또는 이 두 기능의 조합을 수행할 수 있습니다.
P2P 네트워크에서 모든 컴퓨터는 서로의 리소스에 대해 동등한 액세스 권한을 갖습니다. 각 사용자는 마음대로 자신의 컴퓨터 리소스를 공유하도록 선언할 수 있으며 그 후에 다른 사용자가 이를 악용할 수 있습니다. 이러한 네트워크에서 모든 컴퓨터는 동일한 운영 체제를 실행하므로 네트워크의 모든 컴퓨터에 잠재적으로 동등한 경험을 제공합니다.
피어 투 피어 네트워크에서 기능적 비대칭도 발생할 수 있습니다. 일부 사용자는 자신의 리소스를 다른 사람과 공유하기를 원하지 않으며, 이 경우 컴퓨터가 클라이언트 역할을 하고 관리자는 리소스 공유를 구성하는 기능만 다른 컴퓨터에 할당했습니다. 즉, 세 번째로 로컬 사용자가 자신의 리소스 사용에 반대하지 않고 다른 컴퓨터에 대한 액세스 가능성을 배제하지 않는 경우 자신의 컴퓨터에 설치된 OS에는 서버와 클라이언트가 모두 포함되어야 합니다. 부속. 전용 서버가 있는 네트워크와 달리 피어 투 피어 네트워크에는 클라이언트 또는 서버와 같은 주요 기능 방향에 따라 OS 전문화가 없습니다. 모든 변형은 동일한 OS 변형을 구성하여 구현됩니다.
피어 투 피어 네트워크는 구성 및 운영이 더 쉽지만 주로 저장된 정보의 양, 무단 액세스 및 액세스 속도로부터의 보호를 크게 요구하지 않는 소규모 사용자 그룹을 통합하는 데 사용됩니다. 이러한 특성에 대한 요구 사항이 증가함에 따라 하드웨어 및 네트워크 운영 체제가 이러한 목적을 위해 특별히 설계되었기 때문에 서버가 리소스로 사용자에게 더 나은 서비스를 제공하는 문제를 해결하는 2등급 네트워크가 더 적합합니다.

CS 내 정보보호 및 재해복구
가능한 네트워크 중단 유형(중단이란 무단 액세스를 의미하기도 함)에 따라 다양한 유형의 정보 보호가 두 가지 주요 클래스로 결합됩니다.
- 케이블 시스템, 전원 공급 시스템, 보관 도구, 디스크 어레이 등을 보호하는 수단을 포함한 물리적 보호 수단
- 다음을 포함한 보호 소프트웨어: 바이러스 백신 프로그램, 권한 차별화 시스템, 액세스 제어 소프트웨어.
- 구내 접근 통제, 회사 보안 전략 개발, 비상 계획 등을 포함한 행정적 보호 조치
현대 기술이 소프트웨어와 하드웨어 보호를 결합하는 방향으로 발전하고 있기 때문에 그러한 구분은 다소 임의적이라는 점에 유의해야 합니다. 이러한 소프트웨어 및 하드웨어 도구는 특히 액세스 제어, 바이러스 보호 등의 분야에서 가장 널리 사용됩니다.

물리적 데이터 보호

케이블 시스템

전원 공급 시스템

정보 보관 및 복제 시스템

재해 보호

소프트웨어 및 하드웨어-소프트웨어 보호 방법

컴퓨터 바이러스 보호

무단 액세스로부터 보호

LAN(Local Area Network)은 일반적으로 사용자 워크스테이션 세트, 네트워크 관리자 워크스테이션(사용자 스테이션 중 하나를 사용할 수 있음), 서버 코어(서버 프로그램이 있는 하드웨어 서버 플랫폼 세트: 파일 서버, WWW 서버, 데이터베이스 서버, 메일 서버 등), 통신 장비(라우터, 스위치, 허브) 및 구조화된 케이블링 시스템(케이블 장비).

LAN의 신뢰성 계산은 주어진 네트워크의 실패 개념을 형성하는 것으로 시작됩니다. 이를 위해이 LAN을 사용하여 기업에서 구현되는 관리 기능이 분석됩니다. 이러한 기능이 선택되고 위반이 허용되지 않으며 구현과 관련된 LAN 장비가 결정됩니다. 예를 들어, 물론 근무일에는 데이터베이스에서 정보를 호출/녹음하고 인터넷에 액세스할 수 있어야 합니다.

이러한 기능의 전체에 대해 LAN 장비는 구조적 전기 다이어그램에 따라 결정되며 고장은 표시된 기능 중 적어도 하나를 직접 위반하고 신뢰성을 계산하는 논리 다이어그램이 작성됩니다.

동시에 수리 및 복원 팀의 수와 작업 조건이 고려됩니다. 일반적으로 다음 조건이 허용됩니다.

복구가 제한적입니다. 언제든지 둘 이상의 실패한 요소를 복원할 수 없습니다. 하나의 수리 팀이 있습니다.

실패한 요소의 평균 복구 시간은 LAN 작동의 허용 가능한 중단 또는 이 요소의 전달 및 활성화 기술 능력에 따라 설정됩니다.

계산에 대한 위의 접근 방식 내에서 신뢰도 계산 체계는 일반적으로 직병렬 체계로 축소될 수 있습니다.

네트워크의 코어에 포함된 장비(서버, 스위치 또는 케이블 장비)의 장애를 LAN 장애 기준으로 설정합시다.

우리는 사용자 워크스테이션의 장애가 LAN 장애로 이어지지 않으며, 모든 워크스테이션의 동시 장애가 발생할 가능성이 거의 없는 일이므로 워크스테이션의 개별 장애가 발생하는 경우에도 네트워크가 계속 작동한다고 믿습니다.

고려 중인 로컬 네트워크에 2개의 서버(하나는 인터넷 액세스 제공), 2개의 스위치 및 네트워크 코어와 관련된 5개의 케이블 조각이 포함되어 있다고 가정합니다. 그들에 대한 실패율과 복구율은 아래에 주어진다. 여전히 KG =1-1/m.

복구 강도 값은 케이블의 경우 최대이며 여분의 케이블을 사용하여 교체하고 스위치의 경우 최소이며 수리는 전문 회사에서 수행합니다.

서버, 스위치 및 케이블의 하위 시스템 특성 계산은 요소의 직렬 연결에 대한 표현에 따라 수행됩니다.

서버 하위 시스템:

l C \u003d 2 * l 1 \u003d 4 * 10 -5; K HS \u003d 1-4 * 10 -4; m C \u003d 1 / h.

스위치 하위 시스템:

l k \u003d 2 * 10 -5; K Gk \u003d 1-2 * 10 -3; m k \u003d 1 / h.

케이블 하위 시스템:

내가 내가 \u003d 5 * 10 -6; K Gl \u003d 1-5 * 10 -6; m l \u003d 1 / h.

전체 네트워크의 경우:

l s \u003d 6.5 * 10 -5; KG s \u003d 1-2.4 * 10 -3; ms \u003d 0.027 1 / h.

계산 결과:

T \u003d 15,000시간, K G \u003d 0.998, TB "37시간.