Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)



Протокол Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) (Протокол динамически конфигурации хоста) позволяет автоматически назначать в сети 1Р-адреса с помощью DHCP-сервера. Когда новый компьютер, настроенный на работу с DHCP, подключается к сети, он обращается к DHCP-серверу, который выделяет (сдает в аренду) компьютеру IP-адрес, передавая его посредством протокола DHCP. Длительность аренды устанавливается на DHCP-сервере сетевым администратором. Например, срок аренды для настольного компьютера может составлять от нескольких дней до нескольких недель (поскольку компьютер постоянно подключен к сети). Срок аренды для портативного компьютера

может составлять от нескольких часов до одного дня (поскольку портативный компьютер часто отключается от сети или перемещается на другие участки сети). И, наконец, хост-компьютер или сервер может получить адрес в бессрочную аренду, т. к. их адрес никогда не меняется.

Address Resolution Protocol (ARP)

В большинстве случаев для отправки пакета принимающему узлу отправитель должен знать как IP-адрес, так и МАС-адрес. Например, при групповых передачах используются оба адреса (IP и MAC). Эти адреса не моя совпадать и имеют разные форматы (десятичный с разделительными точками и шестнадцатеричный соответственно).

Address Resolution Protocol (ARP) (Протокол разрешения адресов) позволяет передающему узлу получить МАС-адреса выбранного принимающего узла перед отправкой пакетов. Если исходному узлу нужен некоторый МАС-адрес, то он посылает широковещательный ARP-фрейм, содержащий свой собственный МАС-адрес и IP-адрес требуемого принимающего узла. Принимающий узел отправляет обратно пакет ARP-ответа, содержащий свой МАС-адрес. Вспомогательным протоколом является Reverse Address Resolution Protocol (RARP) (Протокол обратного разрешения имен), с помощью которого сетевой узел может определить свой собственный IP-адрес. Например, RARP используется бездисковыми рабочими станциями, которые не могут узнать свои адреса иначе как выполнив RARP-запрос к своему хост-серверу. Кроме того, RARP используется некоторыми приложениями для определения IP-адреса того компьютера, на котором он выполняются.

Simple Network Management Protocol (SNMP)

Simple Network Management Protocol (SNMP) (Простой протокол сетевого управления) позволяет администраторам сети непрерывно следить за активностью сети. Протокол SNMP был разработан в 1980-х годах для того, чтобы снабдить стек TCP/IP механизмом, альтернативным стандарту OSI на управление сетями – протоколу Common Management Interface Protocol (CMIP) (Протокол общей управляющей информации). Хотя протокол SNMP был создан для стека TCP/IP, он соответствует эталонной модели OSI. Большинство производителей предпочли использовать SNMP, а не CMIP, что объясняется

большой популярностью протоколов TCP/IP, а также простотой SNMP. Протокол SNMP

поддерживают многие сотни сетевых устройств, включая файловые серверы, карты сетевых адаптеров, маршрутизаторы, повторители, мосты, коммутаторы и концентраторы. В сравнении с этим, протокол CMIP применяется компанией IBM в некоторых сетях с маркерным кольцом, однако во многих других сетях он не встречается.

 


Билет 16.

1. 1НФ: Основные определения и правила преобразования.

Простой атрибут – атрибут значение которого неделимо (атомарно).

Сложный атрибут – получается путем соединения нескольких атомарных соединений, эти соединения могут быть на одном или нескольких доменов (данных).

Отношение или таблица находится в 1НФ, если значение всех его атрибутов атомарные. В противном случае это вообще не таблица и такие атрибуты необходимо декомпозировать.

Рассмотрим пример:

В базе данных отдела кадров предприятия необходимо хранить сведения о служащих, которые можно попытаться представить в отношении

СЛУЖАЩИЙ (НОМЕР_СЛУЖАЩЕГО, ИМЯ, ДАТА_РОЖДЕНИЯ, ИСТОРИЯ_РАБОТЫ, ДЕТИ).

Из внимательного рассмотрения этого отношения следует, что атрибуты "история_работы" и "дети" являются сложными, более того, атрибут "история_работы" включает еще один сложный атрибут "история_зарплаты".

Данные агрегаты выглядят следующим образом:

       ИСТОРИЯ_РАБОТЫ (ДАТА_ПРИЕМА, НАЗВАНИЕ, ИСТОРИЯ_ЗАРПЛАТЫ),

       ИСТОРИЯ_ЗАРПЛАТЫ (ДАТА_НАЗНАЧЕНИЯ, ЗАРПЛАТА),

       ДЕТИ (ИМЯ_РЕБЕНКА, ГОД_РОЖДЕНИЯ).

Их связь представлена на рис. 4.3.

 

Рис.4.3. Исходное отношение.

Алгоритмы приведения отношений к 1НФ:

1. В исходных отношениях выделяются неатомарные атрибуты и создаются новые отношения для каждого неатомарного атрибута.

2. Начиная с отношения находящегося в вершине дерева, выбирается его первичный ключ, и каждое непосредственно подчиненное отношение расширяется путем добавления домена или комбинаций доменов этого первичного ключа (таким образом ключ каждого расширенного отношения состоит из первичного ключа который был до расширения и первичного ключа добавленного из родительского отношения).

3. После этого из родительского отношения удаляются все неатомарные домены. Из алгоритма удаляется верхний узел дерева и процедура повторяется для каждого из поддеревьев.

 

2. Особенности суперскалярных микропроцессоров

Суперскалярные МП.

Данная архитектура обеспечивает одновременное выполнение двух и более команд. Для этой цели в МП реализовано несколько специальных или универсальных обрабатывающих устройств (конвейеров), которые могут работать параллельно. Управляющее устройство МП обеспечивает просмотр очереди команд на возможность одновременного выполнения нескольких команд и если такие команды найдены, обеспечивает загрузку ими исполнительных устройств. Т.о. функцию распараллеливания потока команд берет на себя аппаратура процессора (без вмешательства программиста).

При этом для увеличения загрузки исполнительных устройств необходимо:

· устранение зависимостей по управлению (предсказание переходов)

· устранение зависимостей по данным (переименование регистров)

Особенности архитектуры:

- "+" Программист не заботится о распараллеливании

- "-" распараллеливание происходит динамически (затрачивается процессорное. время)

- "-" распараллеливается только ограниченная часть программного кода (т.е. далеко расположенные друг от друга не связанные между собой команды одновременно не могут быть выполнены)

- "-" высокая сложность УУ

Мультискалярные МП

Данные МП являются дальнейшим развитием суперскалярной архитектуры (пока теоретически). В МП реализовано множество параллельно работающих процессорных элементов со своими счетчиками команд. Выделение параллелизма задачи возложено на компилятор и частично на программиста. Из общей задачи выделяются подзадачи, которые могут выполняться независимо и задается граф обхода этих подзадач. УУ назначает подзадачи на ПЭ и синхронизирует их взаимодействие в соответствии с алгоритмом их взаимодействия.

«+» - более широкие возможности

«-» - сложный компилятор.

 

Pentium является суперскалярным МП и использует сдвоенный конвейер (U и V конвейеры). Он может выполнять две команды одновременно. Конвейеры не одинаковы. U-конвейер может выполнить любую команду системы команд МП 80х86, но V-конвейер выполняет только “простые” команды, которые заранее определены, как команды, допускающие спаривание с другими командами. Каждый конвейер состоит из пяти ступеней, действующих по порядку: 

1. предвыборка;

2. декодирование команды;

3. формирование адреса;

4. выполнение;

5. запись результата.

Для одновременного выполнения двух команд обе команды должны классифицироваться как “простые”. Под ними понимаются команды полностью встроенные в схемы МП и не требующие микропрограммного управления. “Простые” команды обычно выполняются за один такт синхронизации.

Для повышения эффективности конвейеризации имеется предсказывание перехода. Блок работает за счет накопления статистики по переходам и используя ее для предсказания. Например, цикл из пересылки, сравнения, сложения и перехода в МП-86 выполняется за 6 тактов. В Pentium команды пересылки и сложения спариваются, команды сравнения и перехода также спариваются и, с учетом предсказания перехода, цикл выполняется за 2 такта синхронизации.

 

3. Системы адресации в стеке ТСР/IP.

Используются 3 типа адресов: локальные, числовые и символьные.

Первые два типа используются программами и аппаратными средствами. Третий – пользователями.

Числовые адреса обычно называют IP адресами. Размер 4 байта.

Н-р: 141.35.27.80 (141.35-адрес subnet, 27.80-адрес узла).

Локальные адреса – это адреса, которые используются в базовой технологии подсетей для доставки данных в своих пределах. Между локальным и IP адресом нет функциональной связи и зависимости, но соответствие должно быть. Для этих целей применяется протокол ARP. Он нужен для того, чтобы узнать МАС по IP адресу

Маршрутизаторы содержат ARP таблицы – соответствие IP-МАС. Если внешняя станция запрашивает компьютер, для которого нет в таблице соответствия, то формируется ARP запрос на поиск соответствия. Та станция, которая в запросе узнает свой адрес формирует ARP ответ со своим МАС. В это время ожидающий пакет для передачи чаще всего уничтожается. Через некоторое время в эту подсеть опять присылается этот пакет, но к этому времени уже в ARP таблице есть соответствие.

Символьные имена – есть имена по географическому расположению (.ru), и по организациям (com,org,net). Соответствие между символьными и IP устанавливает DNS служба. Организация серверов DNS – иерархическая. DNS сервер знает узлы своего уровня и IP адреса DNS серверов нижележащего уровня.

147.35.27.80

10001101.00100011.00011011.01010000

Адрес подсети: 141.35.0.0

Адрес узла: 0.0.27.80

 

Классы IP адресов:

A, B, C, D, E.

Если первый бит ip адреса подсети начинается с 0, то это класс А. если два первых бита равны 10, то это класс В и под адрес сети выделяется 15 бит и под адрес узла 16. если три первые бита 1 1 0, то это класс С. Здесь под адрес сети 21 бит, под адрес узла 8 бит. Если байт начинается 1 1 1 0, класс D. Остальные 28 битов образуют групповой адрес. Если в пакете стоит такой адрес, то этот пакет должен быть доставлен сразу нескольким узлам.

Основное назначение групповой адресации:

Распространение информации по модели: 1 источник – множество приемников. Для осуществления такой передачи используется протокол IGMP. Класс Е: начинается с комбинации 11110. адреса такого класса зарезервированы.

Содержимое первого байта IP адреса:

Класс А: 0 – 127, Класс В: 128 – 191, класс С: 192 – 223, класс D: 224 – 239, класс Е: 240 – 247.

Классы А, В и С предназначены для однонаправленной адресации, однако каждому классу соответствует свой размер сети. Класс А используется для самых крупных сетей, насчитывающих до 16 777 216 узлов. Класс В – это формат однонаправленной адресации для сетей среднего размера, содержащих до 65 536 узлов. Адреса класса С применяются в небольших сетях с однонаправленными коммуникациями и количеством хостов, не превышающем 254. Адреса класса D не связаны с размером сети, они предназначены лишь для групповых рассылок. Четыре байта адреса используются для указания группы адресов, которым предназначены широковещательные пакеты. Эта группа содержит узлы, являющиеся подписчиками таких пакетов. Адреса класса D выбираются из диапазона значений от 224.0.0.0 до 239.255.255.255. Пятый класс адресов, класс Е, используется для исследовательских задач и в первом байте содержит значения от 240 до 255.

Помимо классов, существуют некоторые IP-адреса специального назначения (например, адрес 255.255.255.255, который представляет собой широковещательный пакет, посылаемый всем узлам сети). Пакеты, имеющие в первом байте значение 127, используются для тестирования сети. Чтобы указать всю сеть, задается только идентификатор сети, а другие байты содержат нули.

 


Билет 17.

1. Нормализация в реляционных базах данных, понятие нормальной формы при проектировании баз данных.

Процедура нормализации служит для получения «чистого» проекта (основоположник – Э. Кодд). В результате удаляются избыточность информации и такие аномалии, как: аномалия обновления (потенциальная противоречивость), включения и удаления, избыточность. Это достигается путем разбиения исходной таблицы на несколько других (2 или >), обладающих лучшими свойствами (при включении, изменении и удалении данных) таблиц – нормализация. Эти таблицы устраняют все вышеперечисленные недостатки и ведут к получению «чистого» проекта.

Реляционная БД содержит:

структурную (синтаксическую) - определяется числом и видом отношений, входящих в состав БД, типами связей между отношениями и картежами отношений.

семантическую - описывается множеством функциональных зависимостей, существующих между атрибутами 1 отношения) информацию.

Атрибут А функционально зависим от атрибута В, если в любой момент времени каждому значению А соответствует ровно 1 из значений В (А®В), причем оба атрибута принадлежат 1 зависимости; это правомерно и для групп атрибутов.

 Нежелательная избыточная функциональная зависимость – зависимость, заключающая в себе такую информацию, какая может быть получена на основании других функциональных зависимостей, которые уже имеются в БД или отношениях.

 Отношение считается корректным, если в нем отсутствуют избыточная функциональная зависимость. Для этого осуществляется декомпозиция (разбиение) исходного отношения Þ получаются новые отношения, являющиеся проекциями исходного отношения.

Другими словами, нормализация – обратимый пошаговый процесс замены в данной совокупности отношений их проекциями с устранением избыточной функциональной зависимости.

Условие обратимости (сохранение сх. эквивалентности отношений): не должны появляться ранее не существующие картежи и на отношениях новых схем должно выполняться исходное множество функциональных зависимостей.

 

2. КЭШ - память. Назначение. Принцип функционирования.

КЭШ - память - высокоскоростная память сравнительно большой емкости, являющаяся буфером между ОП и МП и позволяющая увеличить скорость выполнения операций. Регистры КЭШ- памяти недоступны для пользователя, отсюда и название КЭШ(Cache), в переводе с английского означает "тайник". В КЭШ- памяти хранятся данные, которые МП получил и будет использовать в ближайшие такты своей работы. Быстрый доступ к этим данным и позволяет сохранить время выполнения очередных команд программы. При выполнении программы данные, считанные из ОП с небольшим опережением, записываются в КЭШ- память. По принципу записи результатов различают два типа КЭШ- памяти:

КЭШ- память "с обратной записью" - результаты операций прежде, чем их записать в ОП, фиксируются в КЭШ- памяти, а затем контроллер КЭШ- памяти самостоятельно перезаписывает эти данные в ОП;

КЭШ-память "со сквозной записью" - результаты операций одновременно, параллельно записываются и в КЭШ- память, и в ОП.

Типовые значения ключевых параметров для кэш-памяти рабочих станций и серверов.

Размер блока (строки) 4-128 байт
Время попадания (hit time) 1-4 такта синхронизации (обычно 1 такт)
Потери при промахе (miss penalty) (Время доступа - access time) (Время пересылки - transfer time) 8-32 такта синхронизации (6-10 тактов синхронизации) (2-22 такта синхронизации)
Доля промахов (miss rate) 1%-20%
Размер кэш-памяти 4 Кбайт - 16 Мбайт

У каждого блока в кэш-памяти имеется адресный тег, указывающий, какой блок в основной памяти данный блок кэш-памяти представляет. Эти теги одновременно сравниваются с выработанным процессором адресом блока памяти.

Быстродействие микросхем статической памяти в 5 раз больше чем динамической, но статическая память более дорогостоящая.

В КЭШ автоматически накапливается наиболее актуальная информация. Первоначально эта информация в динамической памяти большого объема, а затем при считывании информации соответствующие копии откладываются в кэш, т.о. кэш оказывается «невидимой» для процессора и выражается только в увеличении быстродействия памяти.

Микропроцессоры начиная от МП в 80486 имеют свою встроенную КЭШ - память (или КЭШ - память 1-го уровня), чем, в частности, и обусловливается их высокая производительность.

Микропроцессоры Pentium и Pentium Pro имеют КЭШ - память отдельно для данных и отдельно для команд, причем если у Pentium емкость этой памяти небольшая - по 8 Кбайт, то у Pentium Pro она достигает 256-512Кбайт.

Следует иметь в виду, что для всех МП может использоваться дополнительная КЭШ - память (КЭШ- память 2-го уровня), размещаемая на материнской плате вне МП, емкость которой может достигать нескольких мегабайтов.

 

3. Протокол IP

Локальная сеть может состоять из нескольких подсетей. Глобальная сеть (например, Интернет) может быть образована из множества самостоятельных сетей (например, SONET, X.25, ISDN и др.). Internet Protocol (IP) позволяет передавать пакет в различные подсети локальной сети и разные сети, входящие в глобальную сеть, при соблюдении единственного требования: эти сети должны использовать транспортные механизмы, совместимые со стеком TCP/IP. Такие сети могут соответствовать следующим стандартам:

• Ethernet;

• Token Ring;

• X.25;

• FDDI;

• ISDN;

• DSL;

• сети с ретрансляцией кадров (frame relay);

• ATM (с преобразованием форматов).

Основные функции IP

Базовые функции протокола IP следующие: передача данных, адресация пакетов, маршрутизация пакетов, фрагментация и обнаружение простых ошибок в пакетах. Успешная передача данных и маршрутизация пакетов в нужные сети или подсети делаются возможными благодаря механизму адресации IP. Каждый сетевой узел имеет 32-разрядный адрес, который в сочетании с 48-разрядным МАС-адресом узла обеспечивает осуществление сетевых коммуникаций и успешную доставку пакета в назначенный узел.


Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 338; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!