Вопросы к экзамену по курсу «Информационные сети»

(для студентов 3 курса факультета Информационных систем и компьютерных технологий, специальность – Информационные системы и технологии)

Составитель: к.ф.-м.н., доцент Растягаев Д.В.

1. Информационный обмен. Понятие вычислительной сети. Классификация сетей. Локальные и глобальные сети. Топология сети.
2. Стандарты и спецификации, их роль в технологиях передачи данных. Примеры стандартов и спецификация. Структура стандартов IEEE 802.
3. Модель взаимодействия открытых систем (OSI). Преимущества использования многоуровневого подхода. Уровни среды передачи данных, уровни хоста. Функции и назначение протоколов отдельных уровней модели.
4. Модель OSI. Одноранговая модель взаимодействия. Блоки передачи данных. Инкапсуляция данных. Взаимодействие абонентов в сети.
5. Набор протоколов TCP/IP. Уровни стека протоколов TCP/IP. Отличие от модели OSI. Назначение протоколов отдельных уровней. Использование протоколов TCP/IP для построения локальных и глобальных сетей.
6. Физический уровень взаимодействия в сети. Понятие среды передачи данных. Проводные и беспроводные сети. Характеристики канала связи: пропускная способность, затухание, волновое сопротивление.
7. Проводные сети Ethernet: коаксиальные системы, сети на основе витой пары, оптоволоконные сети. Пропускная способность сетей Ethernet.
8. Беспроводные сети: радиосети, ИК-сети, WLAN. Частотные диапазоны. Особенности беспроводных сетей. Связность сетей. Сотовая связь, базовые станции.
9. Физический уровень. Кодирование сигналов. Принципы кодирования. Несущая частота. Модуляция сигнала. Амплитудная, частотная и фазовая манипуляции. QAM.
10. Канальный уровень взаимодействия. Кадры канального уровня, структура кадра. Адресация на канальном уровне. Доставка кадров. Контроль ошибок.
11. Управление доступом к среде. Методы доступа с передачей маркера. Множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD).
12. Сетевое оборудование: сетевые адаптеры, повторители, концентраторы, мосты и коммутаторы. Функции и назначение отдельных устройств. Интеллектуальные функции коммутаторов.
13. Сетевой уровень взаимодействия. Примеры протоколов сетевого уровня. Маршрутизируемые протоколы. Функции и назначение маршрутизаторов в сети. Преимущества маршрутизируемых протоколов.
14. Протокол IPv4. IP-адресация. Классы сетей. Маршрутизация. Публичные и приватные сети. Механизм NAT.
15. Классы адресов. Понятие подсети. Маска подсети. Технология бесклассовой междоменной маршрутизации CIDR. Широковещательная адресация.
16. IP-пакеты. Структура IP-пакета. Заголовок пакета сетевого уровня в протоколе IPv4, назначение полей.
17. Протокол разрешения адресов – ARP, функции и назначение. ARP-таблицы и ARP-запросы. ARP-таблицы маршрутизаторов. Механизм маршрутизации пакетов в локальных сетях.
18. Протокол ICMP, функции и назначение. Информационные сообщения протокола. Команды контроля работы IP-соединений: ping, tracert (traceroute). Время жизни пакета.
19. Маршрутизация в сетях TCP/IP. Функции и назначение маршрутизаторов. Таблицы маршрутизации. Протоколы маршрутизации, их функции и назначения. Примеры протоколов маршрутизации: дистанционно-векторные и на основе оценки состояния сети.
20. Протокол UDP, его особенности. Структура UDP-датаграммы. Сервисы, обслуживаемые протоколом UDP. Порты приложений.
21. Протокол TCP, его особенности. Структура TCP-сегмента. Порты приложений. Сервисы обслуживаемые протоколом TCP.
22. Обеспечение надежности передачи данных в протоколе TCP. Организация соединения, пересылка данных, работа с окнами.
23. Функции и назначение сеансового уровня. Механизмы управления сеансами работы. Уровень представлений в модели OSI. Функции и назначение данного уровня. Роль уровня в обмене данными в распределенных сетях.
24. Прикладной уровень взаимодействия. Работа приложений в сети. Функции и назначение протоколов прикладного уровня. Примеры протоколов прикладного уровня.
25. Беспроводные локальные сети (WLAN). Организация WLAN. Режимы работы сети. Ad-hoc, точки доступа, , настройка подключения к беспроводной сети.
26. Обеспечение помехозащищенности беспроводных сетей. Техника расширенного спектра: ортогональное частотное мультиплексирование (OFDM), скачкообразная перестройка частоты (FHSS), прямое последовательное расширение спектра (DSSS).
27. Стек протокола IEEE 802.11. Физический уровень протокола, его спецификации. Канальный уровень. Безопасность WLAN: WEP, WPA, WPA2.
28. Персональные сети (PAN). Технология Bluetooth. Стек протоколов Bluetooth.
29. Глобальные сети. Организация распределенных сетей. Провайдеры услуг. Частные сети организаций. Лицензирование услуг провайдеров.
30. Общая структура глобальной сети. Сеть доступа, магистральная сеть, информационные узлы, сети доступа. Их функции и назначение.
31. Устройства глобальной сети. Техника виртуальных каналов. Постоянные и коммутируемые виртуальные каналы. Коммутация пакетов и каналов в глобальных сетях.
32. Корпоративные сети. Сети уровня отдела, кампуса, распределенного предприятия. Особенности организации сетей. Виртуальные локальные сети (VLAN), их назначение.
33. Протоколы глобальных сетей. Протокол PPP, его особенности и назначение. Структура пакета данных протокола PPP. Мультипротокольная поддержка.
34. Протокол ISDN, его особенности, функции и назначение. Компоненты сети ISDN (устройства, каналы передачи данных). Сети ISDN. B- и D-каналы, их функции и назначения. Интерфейсы PRI и BRI.
35. Сети Frame Relay. Особенности протокола. Стек протокола Frame Relay. Канальный и сетевой уровни протокола. Поддержка параметров QoS.
36. Сети ATM. Особенности протокола. Кадр ATM, его структура. Уровень адаптации ATM.
37. Система доменных имен (DNS). Службы DNS, функции и назначение. Структура запросов и ответов DNS. Зоны DNS, их обслуживание. Типы записей DNS, их структура.
38. Службы инфраструктуры сети. Службы DHCP, функции и назначение. Структура запросов и ответов DHCP.
39. Протокол NetBIOS, его особенности. Именование компьютеров в сети. Служба WINS. Команда nbtstat, ее назначение и синтаксис.
40. Назначение маршрутизаторов. Служба Маршрутизации и удаленного доступа (RRAS) в ОС MS Windows, назначение и основные функции. Управление маршрутизацией. Поддержка протоколов маршрутизации.
41. Механизм трансляции сетевых адресов (NAT), функции и назначение. Использование службы Маршрутизации и удаленного доступа для организации совместного подключения к сети Интернет.
42. Удаленный доступ к корпоративной сети. Аутентификация удаленных подключений. Протокол RADIUS.
43. Разграничение доступа между сетями. Фильтрация трафика, возможности фильтрации (канальный, сетевой, транспортный и прикладной уровни). Брандмауэры.
44. Виртуальные частные сети, функции и назначение. Защита VPN-соединений. Классификация VPN. Сети VPN на основе разграничения трафика. Сети MPLS VPN.
45. Туннельные протоколы. Протоколы PPTP, L2TP/IPSec. Использование службы RRAS в ОС MS Windows для организации VPN - подключений.
46. Персональные брандмауэры. Угрозы информационной безопасности на уровне периметра локальной вычислительной сети. Межсетевые экраны, функции и назначение.
47. Протокол IPSec, его особенности. Использование протокола IPSec для обеспечения аутентификации и защиты передачи данных. Протоколы AH, ESP. Обмен ключами Интернет (IKE). Безопасные ассоциации.
48. Защита передачи данных. Протокол SSL, его функции и назначение. Организация защиты несанкционированных подключений к веб-ресурсам. Выдача сертификатов.
49. Протокол HTTP, функции назначение. Основные понятия протокола HTTP. Структура HTTP-запроса и ответа. Идентификация ресурсов в сети (URI). Протокол HTTP, методы сообщений запроса.
50. Передача файлов в сети. Протокол FTP, его функции и назначение. Структура FTP-запросов и ответов. Управление передачей и передача данных. Порты. Режимы передачи данных. Команды передачи данных. Структура FTP-отклика.
51. Передача почтовых сообщений. Протоколы принудительной доставки сообщений. Протокол SMTP, его функции и назначение. Протоколы доставки сообщений по запросу. Протоколы POP3, IMAP4, их особенности и назначение.
52. Мониторинг работы сети. Сетевые анализаторы. Сетевой монитор, функции и назначение. Основные возможности Сетевого монитора.