View on GitHub

ITMO-PE

My study notes about Program Engineering at University ITMO

MainPage/Computer NetWork/PPA Questions

1. Определение компьютерные сети. Основные характеристики вычислительных сетей. Как изменяются характеристики в одноранговых сетях и сетях с выделенным сервером. Понятие топологии сети. Базовые топологии локальной сети. Шина. Кольцо. Звезда. Сложные топологии сети. Локальные, глобальные и широкие сети.
计算机网络的定义。计算机网络的主要特征。在对等网络和专用服务器网络中，特征如何变化。网络拓扑的概念。局域网的基本拓扑结构。总线。环形。星形。复杂的网络拓扑结构。局域网、广域网和城域网。

计算机网络的定义：
计算机网络 是由多台计算机和其他设备通过通信媒介相互连接而成的系统，目的是实现数据和资源的共享。
Компьютерная сеть — это система, состоящая из множества компьютеров и других устройств, соединенных между собой с помощью коммуникационных средств с целью обмена данными и совместного использования ресурсов。

计算机网络的主要特征：

  1. 资源共享：网络中的计算机和设备能够共享硬件和软件资源。
    1. Совместное использование ресурсов: Компьютеры и устройства в сети могут совместно использовать аппаратные и программные ресурсы。
  2. 数据通信：计算机可以通过网络进行数据传输。
    1. Передача данных: Компьютеры могут передавать данные через сеть。
  3. 可扩展性：网络可以根据需要添加更多的设备。
    1. Масштабируемость: Сеть может быть расширена путем добавления новых устройств по мере необходимости。
  4. 灵活性：可以根据用户的需求灵活配置网络。
    1. Гибкость: Сеть может быть настроена в соответствии с потребностями пользователей。

在对等网络和专用服务器网络中，特征如何变化：

网络拓扑的概念：
网络拓扑 是指网络中设备和节点的物理或逻辑布局结构。
Сетевую топологию определяют физическое или логическое расположение устройств и узлов в сети。

局域网的基本拓扑结构：

  1. 总线拓扑：所有设备连接在一条主干电缆上，信号沿主干电缆传播。
    1. Шинная топология: Все устройства соединены с одной основной кабельной линией, и сигнал передается вдоль нее。
  2. 环形拓扑：每个设备连接成一个闭环，信号沿着环传递。
    1. Кольцевая топология: Каждое устройство соединяется в замкнутый круг, сигнал передается по кольцу。
  3. 星形拓扑：所有设备通过独立的连接线连接到中心设备。
    1. Звёздная топология: Все устройства подключаются к центральному устройству через отдельные соединительные линии。

复杂的网络拓扑结构：
复杂网络拓扑 是指由多种基本拓扑组合而成的网络结构，常用于大型组织和企业网络中。
Сложные сетевые топологии представляют собой сетевые структуры, состоящие из сочетания различных основных топологий, и обычно используются в крупных организациях и корпоративных сетях。

局域网、广域网和城域网：

2. Причина возникновения эталонной модели OSI. Взаимодействие уровней модели OSI. Протоколы, интерфейсы. Примеры протоколов, их соответствие модели OSI. Функции уровней в модели OSI.
OSI参考模型的产生原因。OSI模型各层的交互。协议，接口。协议示例及其与OSI模型的对应关系。OSI模型各层的功能。

Причина возникновения эталонной модели OSI

Эталонная модель OSI (Open Systems Interconnection) была разработана для стандартизации и упрощения процесса взаимодействия между различными сетевыми системами и устройствами. Основные причины её создания включают:

  1. Совместимость：Обеспечение совместимости между различными производителями и их сетевыми устройствами.
    • 兼容性：确保不同制造商及其网络设备之间的兼容性。
  2. Упрощение разработки：Модель OSI делит процесс сетевого взаимодействия на отдельные уровни, что упрощает разработку новых протоколов и технологий.
    • 简化开发：OSI模型将网络交互过程分为不同层次，简化了新协议和技术的开发。
  3. Стандартизация：Создание единого стандарта, который можно использовать для обучения и понимания сетевых технологий.
    • 标准化：建立一个统一的标准，便于学习和理解网络技术。
  4. Упрощение диагностики и поддержки：Модель OSI помогает легче идентифицировать и устранять проблемы в сети.
    • 简化诊断与支持：OSI模型有助于更容易地识别和解决网络中的问题。

Взаимодействие уровней модели OSI

Модель OSI состоит из семи уровней, каждый из которых выполняет свою функцию и взаимодействует с соседними уровнями:

  1. Физический уровень (Physical Layer)：Отвечает за передачу необработанных битов по физическим медиа (кабели, оптоволокно и т.д.).
    • 物理层：负责在物理媒介上传输原始比特（电缆、光纤等）。
  2. Канальный уровень (Data Link Layer)：Обеспечивает надежную передачу данных, управление доступом к среде и обнаружение ошибок.
    • 数据链路层：提供可靠的数据传输、介质访问控制和错误检测。
  3. Сетевой уровень (Network Layer)：Отвечает за маршрутизацию данных между устройствами в разных сетях.
    • 网络层：负责在不同网络之间路由数据。
  4. Транспортный уровень (Transport Layer)：Обеспечивает надежную передачу данных между конечными узлами, управление потоком и сегментацию.
    • 传输层：在最终节点之间提供可靠的数据传输、流量控制和分段。
  5. Сессионный уровень (Session Layer)：Управляет сессиями между приложениями, устанавливая, поддерживая и завершая их.
    • 会话层：管理应用程序之间的会话，建立、维护和终止它们。
  6. Представительский уровень (Presentation Layer)：Обеспечивает преобразование данных в удобный для пользователя формат (например, шифрование, сжатие).
    • 表示层：将数据转换为用户友好的格式（例如，加密、压缩）。
  7. Прикладной уровень (Application Layer)：Предоставляет сетевые услуги непосредственно пользователям или приложениям.
    • 应用层：直接为用户或应用程序提供网络服务。

Протоколы, интерфейсы Каждый уровень модели OSI использует свои протоколы и интерфейсы для взаимодействия с другими уровнями:

Примеры протоколов, их соответствие модели OSI

Функции уровней в модели OSI

  1. Физический уровень: Передача битов.
  2. Канальный уровень: Обеспечение надежности передачи, управление доступом к среде.
  3. Сетевой уровень: Маршрутизация и логическая адресация.
  4. Транспортный уровень: Надежная передача данных и управление потоком.
  5. Сессионный уровень: Управление сессиями и синхронизация.
  6. Представительский уровень: Форматирование и шифрование данных.
  7. Прикладной уровень: Услуги для приложений и пользователей.

总结 OSI模型 通过将网络通信过程分为七个层次，提供了一个标准化的框架，以帮助理解和实现网络技术。每一层都有自己的功能和协议，确保数据能够可靠地在网络中传输。

3. Физический уровень среды передачи. Сравнение медных кабелей и оптоволокна с точки зрения компьютерных сетей. Характеристики каналов и линий связи. Сетевое оборудование.
物理传输层。铜缆和光纤在计算机网络中的比较。信道和通信线路的特性。网络设备。

Физический уровень среды передачи Физический уровень — это первый уровень модели OSI, отвечающий за передачу необработанных битов по физическим медиа, таким как кабели, оптоволокно и радиосигналы. Он определяет электрические, механические и процедурные характеристики, необходимые для передачи данных.

物理层是OSI模型的第一层，负责通过物理媒介（如电缆、光纤和无线信号）传输原始比特。它定义了传输数据所需的电气、机械和程序特性。

Сравнение медных кабелей и оптоволокна с точки зрения компьютерных сетей

  1. Медные кабели (например, витая пара и коаксиальный кабель):
    • Более доступные по цене.
    • Ограниченная дальность передачи (до 100 метров для витой пары).
    • Более подвержены электромагнитным помехам.
    • Скорость передачи данных до 1 Гбит/с (в зависимости от типа кабеля).

    铜缆（例如，双绞线和同轴电缆）：

    • 价格更为便宜。
    • 传输距离有限（双绞线可达100米）。
    • 更容易受到电磁干扰。
    • 数据传输速率可达1 Gbps（取决于电缆类型）。
  2. Оптоволокно:
    • Высокая скорость передачи данных (до 100 Гбит/с и более).
    • Большая дальность передачи (до десятков километров без повторителей).
    • Не подвержено электромагнитным помехам.
    • Более высокая стоимость и сложность установки.

    光纤：

    • 高速数据传输（可达100 Gbps及更高）。
    • 传输距离长（可达数十公里无需中继）。
    • 不受电磁干扰。
    • 成本更高，安装更复杂。

Характеристики каналов и линий связи

Сетевое оборудование

总结 物理传输层是计算机网络的基础，它涉及传输介质的选择和特性，以及相关的网络设备。通过比较铜缆和光纤，可以看出两者在速度、距离和干扰方面的差异，帮助用户根据具体需求选择合适的传输介质。

4. Методы доступа к среде передачи CSMA/CD (CA). Совместное использование общей среды передачи. Схемы управления доступом, требования к любой схеме. Схемы с состязаниями. Метод коллективного доступа с опознаванием несущей и обнаружением коллизий. Этапы доступа к среде. Понятие и возникновение коллизии. Схема возникновения и распространения коллизий. Время двойного оборота и распознавание коллизий. Максимальная производительность сети Ethernet.
CSMA/CD (CA)传输介质访问方法。共享传输介质的联合使用。访问控制方案及其要求。竞争方案。载波侦听多路访问及冲突检测方法。介质访问阶段。碰撞的概念及其产生。碰撞发生和传播的机制。双向传输时间及碰撞识别。以太网的最大性能。

Методы доступа к среде передачи CSMA/CD (CA) CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) и CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) — это два метода, используемые для управления доступом к общей среде передачи в компьютерных сетях.

CSMA/CD用于以太网，允许设备在同一网络上共享传输介质。在发送数据之前，设备先侦听介质，以确定是否有其他设备正在传输。

Совместное использование общей среды передачи Совместное использование среды передачи осуществляется путём использования методов доступа, которые позволяют нескольким устройствам взаимодействовать без значительных конфликтов.

共享传输介质是通过使用访问控制方法实现的，这些方法允许多个设备在没有重大冲突的情况下进行通信。

Схемы управления доступом, требования к любой схеме

  1. Эффективность: Схема должна минимизировать задержки и потери данных.
  2. Справедливость: Каждый узел сети должен иметь равные шансы на доступ к среде.
  3. Простота реализации: Схема должна быть простой для внедрения и поддержки.
  4. Надежность: Должны быть предусмотрены механизмы для обработки ошибок и конфликтов.

访问控制方案的要求：

  1. 效率：方案应最小化延迟和数据丢失。
  2. 公平性：每个网络节点都应有平等的访问介质的机会。
  3. 实现简便性：方案应易于实施和维护。
  4. 可靠性：应考虑处理错误和冲突的机制。

Схемы с состязаниями Схемы с состязаниями позволяют нескольким устройствам пытаться получить доступ к среде одновременно, что может приводить к конфликтам. В случае возникновения конфликта устройства используют метод случайного ожидания перед повторной попыткой передачи данных.

竞争方案允许多个设备同时尝试访问介质，这可能导致冲突。在发生冲突时，设备使用随机等待方法再尝试发送数据。

Метод коллективного доступа с опознаванием несущей и обнаружением коллизий CSMA/CD работает следующим образом:

  1. Устройство проверяет, свободна ли среда передачи (определение несущей).
  2. Если среда свободна, устройство начинает передачу данных.
  3. Если происходит коллизия, устройства обнаруживают её и прекращают передачу.
  4. Каждое устройство ждет случайный промежуток времени перед повторной попыткой.

载波侦听多路访问及冲突检测方法的工作流程如下：

  1. 设备检查传输介质是否空闲（确定载波）。
  2. 如果介质空闲，设备开始发送数据。
  3. 如果发生冲突，设备检测到冲突并停止发送。
  4. 每个设备在重试之前等待随机的时间间隔。

Этапы доступа к среде

  1. Слушание канала: Устройство проверяет, свободен ли канал.
  2. Передача данных: Если канал свободен, устройство передает данные.
  3. Обнаружение коллизий: Устройства отслеживают наличие коллизий во время передачи.
  4. Случайное ожидание: В случае коллизии устройства ожидают случайный промежуток времени перед повторной передачей.

介质访问的阶段：

  1. 监听通道：设备检查通道是否空闲。
  2. 数据传输：如果通道空闲，设备就开始发送数据。
  3. 检测碰撞：设备在传输过程中监测碰撞的发生。
  4. 随机等待：在发生碰撞的情况下，设备在重试前等待随机时间间隔。

Понятие и возникновение коллизии Коллизия — это событие, при котором два или более устройства пытаются передать данные одновременно, что приводит к повреждению передаваемых данных. Коллизии чаще всего возникают в полудуплексных системах, где устройство не может одновременно передавать и получать данные.

碰撞的概念是指两个或多个设备试图同时传输数据，导致传输数据损坏的事件。碰撞通常发生在半双工系统中，其中设备不能同时发送和接收数据。

Схема возникновения и распространения коллизий При возникновении коллизии оба устройства останавливают передачу данных, отправляют сигнал о коллизии и переходят в состояние ожидания. Коллизии могут распространяться по сети, и устройства должны учитывать это при попытке передачи.

碰撞发生和传播的机制如下：

Время двойного оборота и распознавание коллизий Время двойного оборота — это время, необходимое для сигнала, чтобы пройти от одного конца сети до другого и обратно. Важно, чтобы устройства могли обнаружить коллизию до того, как они завершат передачу данных.

双向传输时间是信号从网络一端传输到另一端并返回所需的时间。重要的是，设备能够在完成数据传输之前检测到冲突。

Максимальная производительность сети Ethernet Максимальная производительность Ethernet зависит от типа сети и используемого оборудования. Например, стандарт Ethernet 10BASE-T имеет пропускную способность 10 Мбит/с, в то время как 100BASE-TX — 100 Мбит/с. Однако фактическая производительность может быть ниже из-за накладных расходов и вероятности коллизий.

以太网的最大性能取决于网络类型和所用设备。例如，10BASE-T标准的带宽为10 Mbps，而100BASE-TX的带宽为100 Mbps。然而，由于开销和碰撞的可能性，实际性能可能低于这些值。

5. Схемы с резервированием (системы, использующие центральное устройство управления и распределенные системы). Системы с опросом, схема циклического опроса. Схемы с маркерами, передача маркера и информационных кадров в схеме Token Ring и FDDI.
具有冗余的方案（使用中央管理设备和分布式系统的系统）。轮询系统，循环轮询方案。标记方案，Token Ring和FDDI系统中的标记和数据帧传输。

Схемы с резервированием Схемы с резервированием обеспечивают эффективное использование канала связи и предотвращают конфликты, обеспечивая доступ к среде передачи на основе предварительно установленных правил. Они могут быть реализованы как с использованием центрального устройства управления, так и в распределенных системах.

具有冗余的方案确保了信道的有效使用，并通过预先设定的规则防止冲突。这些方案可以采用中央管理设备或分布式系统进行实现。

Системы с опросом Системы с опросом используют центральное устройство управления, которое последовательно опрашивает все устройства в сети, предоставляя им возможность передать данные. Это помогает избежать конфликтов и обеспечивает порядок в передаче данных.

轮询系统使用中央控制设备，按顺序询问网络中的所有设备，给它们传输数据的机会。这有助于避免冲突，并确保数据传输的有序性。

Схема циклического опроса В схеме циклического опроса центральное устройство контролирует доступ к среде, опрашивая устройства в определённом порядке. Это обеспечивает равные возможности для всех устройств, но может увеличить задержку, особенно если устройства находятся в конце цикла опроса.

循环轮询方案是中央设备按照特定顺序控制对介质的访问。这为所有设备提供了平等的机会，但可能会增加延迟，特别是在设备位于轮询循环的末尾时。

Схемы с маркерами Схемы с маркерами, такие как Token Ring и FDDI, используют специальный управляющий сигнал (токен), который передается между устройствами. Только устройство, обладающее токеном, может передавать данные, что минимизирует вероятность коллизий.

标记方案（如Token Ring和FDDI）使用特定的控制信号（令牌），在设备之间传递。只有持有令牌的设备可以传输数据，从而最小化冲突的可能性。

Передача маркера и информационных кадров

  1. Token Ring: В сети Token Ring токен передаётся по кругу от одного устройства к другому. Когда устройство получает токен, оно может передавать свои данные. После завершения передачи токен возвращается в сеть, чтобы другие устройства могли им воспользоваться.

    Token Ring网络中，令牌在设备之间顺序传递。当设备收到令牌时，它可以传输数据。数据传输完成后，令牌返回网络，以便其他设备使用。

  2. FDDI: В FDDI используется двойная环形网络, которая также передаёт токены. Если одно из устройств передаёт данные, токен перемещается вокруг двойной环, что повышает надежность сети. В случае повреждения одного из соединений другие устройства все равно могут продолжать общение через резервные соединения.

    FDDI使用双环网络，也传递令牌。如果一个设备发送数据，令牌将在双环上移动，从而提高网络的可靠性。如果其中一个连接损坏，其他设备仍然可以通过备用连接继续通信。

Заключение Схемы с резервированием, включая опросные и маркерные схемы, играют важную роль в управлении доступом к среде передачи в компьютерных сетях。这些方案通过减少冲突和提高网络效率，确保了数据的顺利传输。

6. Форматы кадров в сетях Token Ring и FDDI: маркер; кадр данных; прерывающая последовательность. Особенности сетей FDDI, основные технические характеристики сети. Возможность реконфигурации сети в случае повреждения кабеля. Множественная передача маркера.
Token Ring和FDDI网络中的帧格式：标记；数据帧；中断序列。FDDI网络的特点及主要技术参数。电缆损坏时网络的重新配置能力。多次标记传输。

Форматы кадров в сетях Token Ring и FDDI

В сетях Token Ring и FDDI используются различные форматы кадров, которые включают в себя маркер, кадр данных и прерывающую последовательность.

Token Ring和FDDI网络中的帧格式包括标记、数据帧和中断序列。

  1. Маркер: В сетях Token Ring и FDDI токен используется для контроля доступа к среде передачи. Только устройство, обладающее токеном, может передавать данные.

    标记：在Token Ring和FDDI网络中，令牌用于控制对传输介质的访问。只有拥有令牌的设备才能传输数据。

  2. Кадр данных: Это основная единица информации, передаваемая в сети. Кадр данных содержит адреса отправителя и получателя, а также саму полезную нагрузку данных.

    数据帧：这是在网络中传输的基本信息单元。数据帧包含发送方和接收方的地址，以及数据的有效负载。

  3. Прерывающая последовательность: Используется для обозначения конца передачи данных. Она помогает другим устройствам сети понять, что передача завершена.

    中断序列：用于标识数据传输的结束。它帮助网络中的其他设备理解传输已完成。

Особенности сетей FDDI Сети FDDI (Fiber Distributed Data Interface) обладают высокими характеристиками производительности и надежности. Они используют оптоволокно для передачи данных, что обеспечивает высокую скорость передачи и устойчивость к электромагнитным помехам.

FDDI网络的特点包括高性能和可靠性。它们使用光纤进行数据传输，从而确保了高速传输和抗电磁干扰的能力。

Основные технические характеристики сети FDDI

  1. Скорость передачи: FDDI поддерживает скорость до 100 Мбит/с.

    传输速度：FDDI支持高达100 Mbps的传输速率。

  2. Топология: Сеть FDDI использует двойную环овую топологию, что обеспечивает резервирование и высокую надежность.

    拓扑结构：FDDI网络采用双环形拓扑，提供冗余和高可靠性。

  3. Максимальная длина кабеля: Длина кабеля может достигать 2 километров для одного кольца, и до 200 километров для соединений между кольцами.

    最大电缆长度：单个环的电缆长度可达2公里，环与环之间的连接可达200公里。

Возможность реконфигурации сети в случае повреждения кабеля Сети FDDI могут автоматически реконфигурироваться в случае повреждения кабеля. Если один из кабелей разрывается, токен может продолжать передаваться по резервному пути, обеспечивая непрерывность связи.

电缆损坏时网络的重新配置能力使得FDDI能够在电缆断裂的情况下自动重新配置网络。如果一根电缆断裂，令牌可以继续沿备用路径传输，从而确保通信的连续性。

Множественная передача маркера В сетях FDDI возможна множественная передача маркера. Это означает, что токен может передаваться одновременно по обоим кольцам, что увеличивает пропускную способность и снижает задержку передачи данных.

多次标记传输在FDDI网络中是可能的。这意味着令牌可以同时在两个环上传输，从而增加了带宽并减少了数据传输的延迟。

7. Сети Ethernet. Формат кадра Ethernet. Адрес в локальной сети (МАС). Сети FastEthernet, GigabitEthernet.
以太网。以太网帧格式。本地网络地址（MAC）。快速以太网和千兆以太网。

Сети Ethernet
Ethernet — это стандарт для локальных сетей, который используется для соединения компьютеров и других устройств. Эта технология была разработана в 1970-х годах и с тех пор стала основным способом передачи данных в большинстве современных сетей.

以太网
以太网是局域网的标准，用于连接计算机和其他设备。该技术于1970年代开发，并成为大多数现代网络中数据传输的主要方式。

Формат кадра Ethernet
Кадр Ethernet имеет фиксированный формат, который состоит из следующих полей:

  1. Преамбула (7 байт): Используется для синхронизации устройства, принимающего данные.
  2. Стартовый кадр (1 байт): Указывает на начало кадра.
  3. MAC-адрес назначения (6 байт): Адрес устройства, которому предназначен кадр.
  4. MAC-адрес источника (6 байт): Адрес устройства, отправляющего кадр.
  5. Тип протокола (2 байта): Указывает, какой протокол используется в поле данных (например, IPv4, ARP и т.д.).
  6. Данные (46-1500 байт): Содержит полезную нагрузку (информацию), которая передается.
  7. Контрольная сумма (4 байта): Позволяет проверять целостность данных кадра.

以太网帧格式
以太网帧具有固定格式，包括以下字段：

  1. 前导码（7字节）：用于同步接收设备。
  2. 帧起始码（1字节）：指示帧的开始。
  3. 目的MAC地址（6字节）：帧的目标设备地址。
  4. 源MAC地址（6字节）：发送帧的设备地址。
  5. 协议类型（2字节）：指示数据字段使用的协议（例如IPv4、ARP等）。
  6. 数据（46-1500字节）：包含传输的信息。
  7. 校验和（4字节）：用于检查帧数据的完整性。

Адрес в локальной сети (MAC)
MAC-адрес (Media Access Control address) — это уникальный идентификатор, назначаемый сетевому интерфейсу для использования в коммуникациях на уровне канала передачи данных. Он состоит из 48 бит (6 байт) и записывается в шестнадцатеричном формате. Пример: 00:1A:2B:3C:4D:5E.

本地网络地址（MAC）
MAC地址（媒体访问控制地址）是分配给网络接口的唯一标识符，用于在数据传输通道层的通信中使用。它由48位（6字节）组成，以十六进制格式表示。例如：00:1A:2B:3C:4D:5E。

Сети FastEthernet и GigabitEthernet

快速以太网和千兆以太网

Таким образом, Ethernet и его протоколы обеспечивают надежную и эффективную передачу данных в локальных сетях.
因此，以太网及其协议在局域网中提供可靠和高效的数据传输。

8. Коммутаторы. Принцип действия. Формирование мостовой таблицы. Протокол покрывающего дерева (Spanning Tree). Приведите пример работы. Trunk, VLAN. Назначение, область применения.
交换机。工作原理。生成桥接表。生成树协议（Spanning Tree）。举一个工作实例。Trunk和VLAN的作用及应用领域。

Коммутаторы работают на втором уровне модели OSI и предназначены для передачи данных между устройствами в одной сети на основе их MAC-адресов.
交换机工作在OSI模型的第二层，主要根据设备的MAC地址在网络中传输数据。

Коммутатор создает таблицу MAC-адресов (мостовую таблицу), в которой записываются MAC-адреса устройств и порты, к которым они подключены. Это позволяет коммутатору направлять данные только на нужный порт.
交换机会生成MAC地址表（桥接表），记录设备的MAC地址和相应的端口，使交换机可以将数据定向发送到所需的端口。

Протокол покрывающего дерева (Spanning Tree Protocol, STP) предотвращает петли в сети, отключая избыточные пути и создавая логическую безцикловую структуру. Если один из путей становится недоступен, STP активирует резервный путь.
生成树协议（STP）防止网络中的环路，通过禁用冗余路径生成一个无环的逻辑结构。当某一条路径不可用时，STP会激活备用路径。

Пример работы:
Если в сети есть несколько маршрутов между двумя коммутаторами, STP отключит один маршрут, чтобы предотвратить петлю. Если активный маршрут выходит из строя, STP активирует отключенный маршрут.
工作实例：
当网络中两个交换机之间存在多条路径时，STP会禁用其中一条路径以防止环路。当主要路径发生故障时，STP会激活备用路径。

Trunk и VLAN:
Trunk используется для передачи трафика нескольких VLAN между коммутаторами по одному физическому каналу. VLAN (виртуальные локальные сети) разделяют физическую сеть на логические сегменты для улучшения управления и безопасности.
Trunk和VLAN：
Trunk用于通过单一物理链路在多个交换机之间传输多个VLAN的流量。VLAN（虚拟局域网）将物理网络分割为逻辑网络段，提升了管理性和安全性。

Область применения:
VLAN используется для разделения сети на различные логические сегменты, например, для отделов компании. Trunk нужен для соединения нескольких VLAN между коммутаторами.
应用领域：
VLAN通常用于将网络划分为不同的逻辑网络段，如企业中的不同部门。Trunk则用于在多个交换机之间传输多个VLAN的流量。

9. Протокол ICMP. Протоколы ARP, RARP. Приведите пример и принцип работы.
ICMP协议。ARP和RARP协议。提供一个示例及其工作原理。

Протокол ICMP
ICMP (Internet Control Message Protocol) — это протокол управления и диагностики, который используется для передачи сообщений об ошибках и информационных сообщений в сетях IP. Он работает на сетевом уровне и служит для обмена управляющей информацией между хостами и маршрутизаторами.

ICMP协议
ICMP（互联网控制消息协议）是用于在IP网络中传输错误消息和信息消息的控制和诊断协议。它在网络层工作，用于主机和路由器之间交换控制信息。

Принцип работы ICMP
ICMP используется для отправки сообщений, таких как “узел недоступен” или “время ожидания истекло”. Например, утилита ping использует ICMP для проверки доступности удаленного хоста, отправляя запросы Echo Request и получая ответы Echo Reply.

ICMP的工作原理
ICMP用于发送如“节点不可达”或“超时”的消息。例如，ping工具使用ICMP检查远程主机的可达性，发送Echo Request请求并接收Echo Reply响应。

Протокол ARP
ARP (Address Resolution Protocol) — это протокол, который используется для преобразования IP-адресов в MAC-адреса в локальной сети. Он позволяет устройствам находить физический адрес (MAC) для IP-адреса, который им нужен для передачи данных.

ARP协议
ARP（地址解析协议）是用于将IP地址转换为局域网中MAC地址的协议。它允许设备查找其所需的IP地址的物理地址（MAC），以便传输数据。

Пример работы ARP
Когда устройство в локальной сети хочет отправить данные на IP-адрес 192.168.1.10, оно сначала отправляет ARP-запрос (ARP Request) в широковещательном формате, запрашивая “Кто имеет этот IP-адрес?”. Устройство с IP-адресом 192.168.1.10 отвечает своим MAC-адресом (ARP Reply), и теперь отправитель знает, куда направить данные.

ARP的工作示例
当局域网中的设备希望将数据发送到IP地址192.168.1.10时，它首先以广播格式发送ARP请求，请求“谁拥有该IP地址？”。具有IP地址192.168.1.10的设备回复其MAC地址（ARP响应），发送者现在知道将数据发送到哪里。

Протокол RARP
RARP (Reverse Address Resolution Protocol) — это протокол, который используется для преобразования MAC-адресов в IP-адреса. Он позволяет устройствам, у которых нет постоянного хранилища для хранения своего IP-адреса, запрашивать IP-адрес из сервера на основе своего MAC-адреса.

RARP协议
RARP（逆地址解析协议）是将MAC地址转换为IP地址的协议。它允许没有持久存储其IP地址的设备根据其MAC地址向服务器请求IP地址。

Пример работы RARP
Когда устройство с MAC-адресом 00:11:22:33:44:55 загружается, оно отправляет RARP-запрос, сообщая, что оно ищет свой IP-адрес. Сервер RARP принимает запрос и отвечает IP-адресом, соответствующим данному MAC-адресу, позволяя устройству настроить сетевое соединение.

RARP的工作示例
当具有MAC地址00:11:22:33:44:55的设备启动时，它会发送RARP请求，告知其正在寻找其IP地址。RARP服务器接收请求并回复与该MAC地址对应的IP地址，使设备能够配置网络连接。

Таким образом, ICMP, ARP и RARP являются важными протоколами в функционировании сетей, обеспечивая управление, диагностику и преобразование адресов.

因此，ICMP、ARP和RARP是在网络功能中至关重要的协议，提供管理、诊断和地址转换。

10. Сетевой уровень в Интернет: IPv4. Сетевой уровень в Интернет: IPv6. Формат IP-адреса, маска сети. Определение адреса сети, широковещательного адреса.
互联网的网络层：IPv4。互联网的网络层：IPv6。IP地址格式，子网掩码。定义网络地址和广播地址。

Сетевой уровень в Интернет: IPv4
IPv4 (Internet Protocol version 4) — это протокол сетевого уровня, который используется для адресации и маршрутизации пакетов данных в сети Интернет. IPv4 использует 32-битные адреса, что позволяет создать около 43 миллиардов уникальных адресов.

互联网的网络层：IPv4
IPv4（互联网协议版本4）是用于在互联网中进行数据包地址和路由的网络层协议。IPv4使用32位地址，允许创建约430亿个唯一地址。

Формат IP-адреса IPv4
IPv4-адрес записывается в десятичном формате и делится на четыре октета, разделенных точками. Например:
192.168.1.1
Каждый октет может принимать значение от 0 до 255。

IPv4地址的格式
IPv4地址以十进制格式表示，分为四个用点分隔的八位字节。例如：
192.168.1.1
每个八位字节的值可以在0到255之间。

Маска сети
Маска сети (subnet mask) используется для определения, какая часть IP-адреса относится к сети, а какая к хосту. Например, для адреса 192.168.1.1 с маской 255.255.255.0 сетью будет 192.168.1.0, а хостом — 1。

子网掩码
子网掩码用于确定IP地址的哪一部分属于网络，哪一部分属于主机。例如，对于地址192.168.1.1，子网掩码为255.255.255.0，网络地址为192.168.1.0，主机地址为1。

Определение адреса сети
Адрес сети (network address) — это адрес, который идентифицирует саму сеть. Он получается путем побитового И между IP-адресом и маской сети. В приведенном примере адрес сети будет 192.168.1.0。

网络地址的定义
网络地址是识别网络本身的地址。通过将IP地址与子网掩码进行按位与运算得到。例如，在上述示例中，网络地址将是192.168.1.0。

Широковещательный адрес
Широковещательный адрес (broadcast address) — это адрес, который используется для отправки сообщений всем устройствам в сети. Он определяется как последний адрес в диапазоне сети. В данном примере широковещательный адрес будет 192.168.1.255。

广播地址的定义
广播地址是用于向网络中所有设备发送消息的地址。它被定义为网络范围内的最后一个地址。例如，在上述示例中，广播地址将是192.168.1.255。

Сетевой уровень в Интернет: IPv6
IPv6 (Internet Protocol version 6) — это более современный протокол сетевого уровня, который был разработан для решения проблемы исчерпания адресов IPv4. Он использует 128-битные адреса, что позволяет создать практически неограниченное количество уникальных адресов.

互联网的网络层：IPv6
IPv6（互联网协议版本6）是为了解决IPv4地址耗尽问题而开发的更现代的网络层协议。它使用128位地址，允许创建几乎无限数量的唯一地址。

Формат IP-адреса IPv6
IPv6-адрес записывается в шестнадцатеричном формате и разделен на восемь групп, содержащих по четыре шестнадцатеричных символа. Например:
2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
При этом группы с ведущими нулями могут быть опущены.

IPv6地址的格式
IPv6地址以十六进制格式表示，分为八组，每组包含四个十六进制数字。例如：
2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
其中，前导零的组可以省略。

Маска сети в IPv6
В IPv6 маска сети чаще всего указывается в формате CIDR (Classless Inter-Domain Routing), где указано количество бит, отведенных для сети. Например, адрес 2001:0db8:85a3::1/64 означает, что первые 64 бита — это сеть, а остальные 64 бита — хост.

IPv6中的子网掩码
在IPv6中，子网掩码通常以CIDR（无类域间路由）格式表示，指示分配给网络的位数。例如，地址2001:0db8:85a3::1/64表示前64位是网络，后64位是主机。

IPv4 и IPv6 обеспечивают разные подходы к адресации и маршрутизации в сетях, однако обе технологии являются ключевыми для работы Интернета.

11. Определение адреса сети, широковещательного адреса. Классы IP-сетей. Адреса для специальный нужд. Диапазоны адресов для локальных сетей.
定义网络地址和广播地址。IP网络类别。特殊用途的地址。局域网的地址范围。

Определение адреса сети и широковещательного адреса

网络地址和广播地址的定义

Классы IP-сетей
IP-адреса делятся на пять классов (A, B, C, D, E) в зависимости от первых битов и используемого диапазона адресов:

IP网络类别
IP地址根据前面的比特和使用的地址范围分为五类（A、B、C、D、E）：

Адреса для специальных нужд
Существуют несколько специальных адресов, которые используются в различных сценариях:

  1. Локальный адрес:
    • 127.0.0.1 — это адрес обратной петли (localhost), который используется для обращения к самому себе.
  2. Частные адреса:
    • Классы A, B и C содержат диапазоны частных адресов, которые не могут маршрутизироваться в глобальной сети. Они используются для локальных сетей:
      • Класс A: 10.0.0.0 до 10.255.255.255
      • Класс B: 172.16.0.0 до 172.31.255.255
      • Класс C: 192.168.0.0 до 192.168.255.255
  3. Многоадресные адреса:
    • 224.0.0.0 до 239.255.255.255 — используются для многоадресной передачи.

特殊用途的地址
存在一些特殊地址，用于不同场景：

  1. 本地地址：
    • 127.0.0.1 — 是回环地址（localhost），用于访问自身。
  2. 私有地址：
    • 类A、B和C包含不能在全球网络中路由的私有地址范围，主要用于局域网：
      • 类A：10.0.0.0到10.255.255.255
      • 类B：172.16.0.0到172.31.255.255
      • 类C：192.168.0.0到192.168.255.255
  3. 组播地址：
    • 224.0.0.0到239.255.255.255 — 用于组播传输。

Диапазоны адресов для локальных сетей

局域网的地址范围

Эти адреса не могут быть маршрутизированы в глобальной сети и предназначены только для локальных сетей.

12. Протокол TCP. Выполняемые функции. Принцип работы. Области применения. Исправление ошибок, управление потоком.
TCP协议。功能。工作原理。应用领域。错误校正，流量控制。

Протокол TCP (Transmission Control Protocol) — это один из основных протоколов транспортного уровня, обеспечивающий надежную, ориентированную на соединение передачу данных между компьютерами в сети. TCP гарантирует доставку пакетов, их целостность и упорядоченность.

TCP协议（传输控制协议）是传输层的主要协议之一，确保计算机之间的可靠、有连接的数据传输。TCP保证数据包的送达、完整性和顺序。

Функции протокола TCP:

  1. Установление соединения: TCP обеспечивает установление соединения между клиентом и сервером перед передачей данных, используя трехстороннее рукопожатие (three-way handshake).
  2. Доставка данных: Протокол гарантирует, что данные будут доставлены получателю без потерь и в правильном порядке.
  3. Контроль целостности: TCP использует контрольные суммы для проверки целостности передаваемых данных.
  4. Управление потоком: TCP регулирует скорость передачи данных между отправителем и получателем, чтобы избежать переполнения буферов.
  5. Исправление ошибок: В случае потери пакетов TCP запрашивает их повторную передачу, обеспечивая надежность.

TCP的功能：

  1. 建立连接：TCP在传输数据之前确保客户端和服务器之间建立连接，使用三次握手（three-way handshake）机制。
  2. 数据传输：协议保证数据将无丢失且按正确顺序送达接收方。
  3. 完整性检查：TCP使用校验和检查传输数据的完整性。
  4. 流量控制：TCP调节发送方和接收方之间的数据传输速率，以避免缓冲区溢出。
  5. 错误纠正：如果数据包丢失，TCP会请求重新传输，从而确保可靠性。

Принцип работы TCP:

  1. Установление соединения: Процесс начинается с клиентского запроса SYN (synchronize) на соединение. Сервер отвечает SYN-ACK (synchronize-acknowledge). Клиент завершает процесс отправкой ACK (acknowledge).
  2. Передача данных: Данные передаются в виде сегментов, каждый из которых содержит номер последовательности. Получатель отправляет ACK для подтверждения получения сегментов.
  3. Управление потоком и исправление ошибок: TCP использует механизмы контроля потока, такие как окно скольжения (sliding window), чтобы управлять объемом передаваемых данных и предотвращать переполнение. В случае потерь TCP повторно запрашивает отправку недостающих сегментов.

TCP的工作原理：

  1. 连接建立：过程以客户端发送SYN（同步）请求开始，服务器以SYN-ACK（同步-确认）响应。客户端发送ACK（确认）完成过程。
  2. 数据传输：数据以段的形式传输，每个段包含序列号。接收方发送ACK确认接收到的段。
  3. 流量控制和错误纠正：TCP使用滑动窗口等流量控制机制来管理传输的数据量，防止缓冲区溢出。对于丢失的段，TCP请求重新发送。

Области применения TCP:

  1. Веб-приложения: Используется в протоколах HTTP и HTTPS для передачи веб-страниц и защищенных данных.
  2. Электронная почта: Применяется в протоколах SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) и IMAP (Internet Message Access Protocol) для передачи электронной почты.
  3. Файловые передачи: Используется в протоколах FTP (File Transfer Protocol) для передачи файлов между компьютерами.
  4. Удаленный доступ: TCP обеспечивает надежное соединение для удаленного доступа через протоколы SSH (Secure Shell) и Telnet.

TCP的应用领域：

  1. 网页应用：用于HTTP和HTTPS协议，传输网页和保护数据。
  2. 电子邮件：在SMTP（简单邮件传输协议）和IMAP（互联网邮件访问协议）协议中用于电子邮件的传输。
  3. 文件传输：用于FTP（文件传输协议）在计算机之间传输文件。
  4. 远程访问：TCP为通过SSH（安全外壳）和Telnet协议提供可靠连接的远程访问。

Исправление ошибок и управление потоком:

错误校正和流量控制：

TCP协议的三次握手（Three-Way Handshake）是建立TCP连接的过程，确保连接双方能够可靠地通信。这个过程包括三个主要步骤：

  1. SYN（同步请求）：
    • 客户端向服务器发送一个SYN包，表示希望建立连接。这个包中包含一个初始序列号（ISN），用于后续数据传输的序列号管理。
    • 例如，客户端发送的SYN包格式如下： 
      客户端 --> 服务器: SYN, seq = X
  2. SYN-ACK（同步确认）：
    • 服务器收到客户端的SYN包后，向客户端发送一个SYN-ACK包，表示接受连接请求。该包中包含服务器的初始序列号（ISN）和对客户端序列号的确认（acknowledge）。
    • 例如，服务器发送的SYN-ACK包格式如下： 
      服务器 --> 客户端: SYN-ACK, seq = Y, ack = X + 1
  3. ACK（确认）：
    • 客户端收到服务器的SYN-ACK包后，向服务器发送一个ACK包，确认连接的建立。此时，客户端可以开始发送数据。
    • 例如，客户端发送的ACK包格式如下： 
      客户端 --> 服务器: ACK, seq = X + 1, ack = Y + 1

完成这三个步骤后，TCP连接正式建立，客户端和服务器之间可以开始数据传输。三次握手的目的是确保双方都准备好进行通信，并且能够处理发送和接收的数据。这个过程还可以防止旧的重复连接请求造成混淆。

示例：

假设客户端和服务器之间进行三次握手的过程如下：

  1. 客户端发送SYN：
    • 客户端向服务器发送SYN包，序列号为100。 
      客户端 --> 服务器: SYN, seq = 100
  2. 服务器发送SYN-ACK：
    • 服务器收到SYN后，回复SYN-ACK包，序列号为200，确认号为101（即客户端的序列号 + 1）。 
      服务器 --> 客户端: SYN-ACK, seq = 200, ack = 101
  3. 客户端发送ACK：
    • 客户端收到SYN-ACK后，回复ACK包，序列号为101，确认号为201（即服务器的序列号 + 1）。 
      客户端 --> 服务器: ACK, seq = 101, ack = 201

此时，TCP连接已经建立，双方可以开始安全可靠的数据传输。

13. Протокол UDP. Выполняемые функции. Области применения.
UDP协议。功能。应用领域。

Протокол UDP (User Datagram Protocol) — это транспортный протокол, который обеспечивает передачу данных без установления соединения и без гарантии доставки. Он работает на основе модели “отправитель-получатель” и используется для передачи сообщений в виде датаграмм. UDP является более легковесным и быстрым по сравнению с TCP, но не обеспечивает механизмы контроля ошибок или управления потоком.

UDP协议（用户数据报协议）是一种传输协议，提供无连接的数据传输，并且不保证数据传输的可靠性。它基于“发送者-接收者”模型，以数据报的形式传输消息。与TCP相比，UDP更轻量级且速度更快，但不提供错误控制或流量管理机制。

Функции протокола UDP:

  1. Передача данных: UDP позволяет передавать данные между приложениями в виде датаграмм, без установления предварительного соединения.
  2. Минимальная задержка: UDP обеспечивает более быструю передачу данных, так как не требует времени на установку и поддержку соединения.
  3. Поддержка мультикастинга: UDP может использоваться для одновременной отправки данных нескольким получателям, что делает его подходящим для потоковой передачи медиа.
  4. Простота: UDP имеет простую структуру заголовка, что уменьшает накладные расходы на передачу данных.

UDP的功能：

  1. 数据传输：UDP允许在应用程序之间以数据报的形式传输数据，而无需事先建立连接。
  2. 最小延迟：UDP提供更快的数据传输，因为它不需要用于建立和维持连接的时间。
  3. 多播支持：UDP可以用于同时向多个接收者发送数据，使其适合媒体流传输。
  4. 简洁性：UDP的报头结构简单，减少了数据传输的开销。

Области применения UDP:

  1. Стриминговые сервисы: Используется в приложениях для потокового аудио и видео, таких как VoIP и IPTV, где скорость передачи данных критически важна.
  2. Онлайн-игры: Применяется в многопользовательских играх, где необходимо быстрое обновление состояния без задержек.
  3. DNS (Domain Name System): Протокол DNS использует UDP для запросов и ответов, так как они, как правило, невелики и требуют быстрой обработки.
  4. TFTP (Trivial File Transfer Protocol): Простой протокол передачи файлов, использующий UDP для быстрой передачи небольших файлов.

UDP的应用领域：

  1. 流媒体服务：用于音频和视频的流媒体应用，例如VoIP和IPTV，在这些应用中，数据传输速度至关重要。
  2. 在线游戏：应用于需要快速状态更新的多人游戏中，以减少延迟。
  3. DNS（域名系统）：DNS协议使用UDP进行请求和响应，因为这些请求通常较小并且需要快速处理。
  4. TFTP（简单文件传输协议）：一种使用UDP进行小文件快速传输的简单文件传输协议。

14. Статическая маршрутизация. Приведите пример. Динамическая маршрутизация. Протокол маршрутизации RIP. Протокол маршрутизации OSPF.
静态路由。举例说明。动态路由。RIP路由协议。OSPF路由协议。

Статическая маршрутизация — это процесс, при котором маршруты к различным сетям задаются вручную администратором сети. Статическая маршрутизация не изменяется автоматически и требует ручного вмешательства при изменении сетевой топологии.

静态路由是由网络管理员手动设置的指向不同网络的路由。静态路由不会自动更改，网络拓扑发生变化时需要人工干预。

Пример статической маршрутизации:

Предположим, у нас есть две сети: сеть A (192.168.1.0/24) и сеть B (192.168.2.0/24). На маршрутизаторе C, который соединяет эти две сети, можно установить статический маршрут, чтобы передать трафик из сети A в сеть B:

ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.1.1

Здесь 192.168.2.0 — это целевая сеть, 255.255.255.0 — маска подсети, а 192.168.1.1 — это следующий хоп (маршрутизатор), через который следует отправлять пакеты.

动态路由是指路由器自动选择和更新路由，通常使用特定的路由协议。动态路изация может адаптироваться к изменениям в сети, что делает ее более гибкой по сравнению со статической маршрутизацией.

Протокол маршрутизации RIP (Routing Information Protocol) — это один из самых старых протоколов динамической маршрутизации, который использует алгоритм расстояния в качестве метрики. Он работает на основе количества прыжков (hops) и может обрабатывать до 15 прыжков, что делает его подходящим для небольших сетей. RIP обновляет таблицы маршрутизации каждые 30 секунд, рассылая информацию о маршрутах всем маршрутизаторам в сети.

RIP路由协议是一种最古老的动态路由协议，使用跳数作为度量。它最多支持15跳，适用于小型网络。RIP每30秒更新一次路由表，向网络中的所有路由器广播路由信息。

Пример работы RIP:

  1. Маршрутизатор A имеет запись о маршруте в сеть B (192.168.2.0) с метрикой 1.
  2. Маршрутизатор B имеет запись о маршруте в сеть A (192.168.1.0) с метрикой 1.
  3. Если маршрутизатор A узнает о новой сети C (192.168.3.0), он добавляет этот маршрут в свою таблицу маршрутизации с метрикой 2 (1+1) и сообщает об этом маршрутизатору B.

OSPF (Open Shortest Path First) — это более современный протокол маршрутизации, который использует алгоритм SPF (Shortest Path First) для нахождения наиболее короткого пути. OSPF работает на основе области, что позволяет разбивать большую сеть на более мелкие подсети и управлять ими более эффективно. OSPF также использует метрики, основанные на пропускной способности, что делает его более подходящим для больших и сложных сетей.

OSPF（开放最短路径优先）是一种更现代的路由协议，使用最短路径优先（SPF）算法寻找最短路径。OSPF基于区域（area）工作，使得大型网络可以分割成更小的子网，从而更有效地管理。OSPF还基于带宽使用度量，使其更适合于大型和复杂的网络。

Пример работы OSPF:

  1. Маршрутизатор A и маршрутизатор B обмениваются информацией о своих маршрутах и состояниях интерфейсов, используя сообщения OSPF Hello.
  2. Они создают полное представление о сети и вычисляют наилучшие маршруты с помощью алгоритма Dijkstra.
  3. Если маршрутизатор A находит более быстрый путь к сети C, он обновляет свою таблицу маршрутизации и сообщает об этом маршрутизатору B.

OSPF工作示例：

  1. 路由器A和路由器B通过OSPF Hello消息交换路由信息和接口状态。
  2. 它们创建网络的完整视图，并使用Dijkstra算法计算最佳路由。
  3. 如果路由器A找到通往网络C的更快路径，它会更新其路由表并通知路由器B。

15. Межсетевые экраны. Виды. Назначение. Правила фильтрации
防火墙。类型。用途。过滤规则。

Межсетевые экраны (или брандмауэры) представляют собой системы безопасности, которые контролируют и фильтруют входящий и исходящий сетевой трафик на основе заданных правил. Они используются для защиты сети от несанкционированного доступа, атак и других угроз.

防火墙（或称网络安全设备）是用于控制和过滤进出网络流量的安全系统，基于设定的规则。它们用于保护网络免受未经授权的访问、攻击和其他威胁。

Виды межсетевых экранов:

  1. Пакетные фильтры: Эти брандмауэры анализируют заголовки пакетов и принимают решения на основе IP-адресов, портов и протоколов. Они работают на сетевом уровне и могут блокировать или разрешать пакеты на основе заданных правил.

  2. Состояние-соответствующие брандмауэры: Они отслеживают состояния активных соединений и принимают решения о фильтрации на основе состояния сессии. Это позволяет им более точно определять, какие пакеты разрешать или блокировать.

  3. Приложенческие прокси: Эти брандмауэры работают на уровне приложений и могут анализировать содержимое пакетов. Они могут фильтровать трафик на основе протоколов, таких как HTTP или FTP, и обеспечивают более глубокую проверку, блокируя потенциально опасные данные.

  4. Следящие брандмауэры (Next-Generation Firewalls, NGFW): Это современные брандмауэры, которые комбинируют функции традиционных брандмауэров с возможностями обнаружения и предотвращения вторжений, контроля приложений и других расширенных функций безопасности.

防火墙的类型：

  1. 包过滤防火墙：这种防火墙分析数据包的头部，并根据IP地址、端口和协议做出决策。它们在网络层工作，可以根据设定的规则阻止或允许数据包。

  2. 状态检测防火墙：它们跟踪活动连接的状态，并基于会话状态做出过滤决策。这使它们能够更准确地确定哪些数据包被允许或阻止。

  3. 应用代理防火墙：这些防火墙在应用层工作，可以分析数据包的内容。它们可以根据HTTP或FTP等协议过滤流量，并提供更深入的检查，阻止潜在危险的数据。

  4. 下一代防火墙（NGFW）：这些是现代防火墙，结合了传统防火墙的功能与入侵检测和防御、应用控制和其他增强安全功能。

Назначение межсетевых экранов:

防火墙的用途：

Правила фильтрации:

过滤规则：

16. Трансляция сетевых адресов (NAT). Приведите пример работы.
网络地址转换（NAT）。举一个工作示例。

Протокол динамической конфигурации узлов DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) предназначен для автоматической настройки параметров сети на устройствах, подключаемых к сети. DHCP позволяет динамически распределять IP-адреса и другие сетевые параметры, такие как маска подсети, шлюз и DNS-сервер.

动态主机配置协议（DHCP）旨在为连接到网络的设备自动配置网络参数。DHCP允许动态分配IP地址和其他网络参数，例如子网掩码、网关和DNS服务器。

Пример работы DHCP:

  1. Запрос на получение IP-адреса: Когда устройство (например, компьютер или смартфон) подключается к сети, оно отправляет широковещательный запрос DHCP Discover, чтобы найти доступные DHCP-серверы.

  2. Предложение IP-адреса: DHCP-серверы, получившие запрос, отвечают устройству с предложением IP-адреса в сообщении DHCP Offer. Это предложение также может содержать дополнительные параметры конфигурации.

  3. Подтверждение запроса: Устройство выбирает одно из предложений и отправляет сообщение DHCP Request, подтверждая, что оно хочет использовать предложенный IP-адрес.

  4. Подтверждение сервера: DHCP-сервер получает запрос и отправляет сообщение DHCP Acknowledgment, подтверждая назначение IP-адреса и другие параметры конфигурации.

示例工作流程：

  1. 请求IP地址：当设备（例如计算机或智能手机）连接到网络时，它会发送一个DHCP Discover的广播请求，以查找可用的DHCP服务器。

  2. 提供IP地址：收到请求的DHCP服务器会以DHCP Offer消息回复设备，提供一个IP地址的建议。这个建议也可以包含其他配置参数。

  3. 确认请求：设备从提供的建议中选择一个，并发送DHCP Request消息，确认它想使用建议的IP地址。

  4. 服务器确认：DHCP服务器收到请求后，发送DHCP Acknowledgment消息，确认分配IP地址和其他配置参数。

Такой процесс позволяет устройствам автоматически получать необходимые настройки, что упрощает управление сетью и уменьшает вероятность ошибок при ручной конфигурации.

这样的过程使设备能够自动获取所需的设置，简化了网络管理，并减少了手动配置时出错的可能性。

17. Протокол динамической конфигурации узлов DHCP. Приведите пример работы.
动态主机配置协议（DHCP）。举一个工作示例。

动态主机配置协议（DHCP，Dynamic Host Configuration Protocol）是一种网络管理协议，用于自动为网络上的计算机分配IP地址和其他相关配置。DHCP的主要目的是简化网络管理员的工作，减少手动配置的需要。以下是DHCP的工作原理及示例。

DHCP的工作原理

DHCP的工作流程通常包括以下几个步骤：

  1. DHCP Discover：当一个设备（客户端）连接到网络时，它会广播一个DHCP Discover消息，寻找DHCP服务器。

  2. DHCP Offer：DHCP服务器收到Discover消息后，会回应一个DHCP Offer消息，提供一个可用的IP地址以及其他网络配置（如子网掩码、网关、DNS服务器等）。

  3. DHCP Request：客户端收到多个Offer后，选择一个并向选定的DHCP服务器发送一个DHCP Request消息，以请求提供的IP地址。

  4. DHCP Acknowledgment：DHCP服务器收到Request消息后，确认分配该IP地址，并通过DHCP Acknowledgment消息通知客户端。

  5. 使用IP地址：客户端接收到确认后，配置自己的网络接口，开始使用分配的IP地址。

工作示例

假设有一个家庭网络，里面有多台设备（如电脑、手机、智能电视），它们通过Wi-Fi连接到路由器（DHCP服务器）。

  1. 设备连接：当新设备（例如一台新手机）首次连接到Wi-Fi时，它会发送一个DHCP Discover消息。

  2. 服务器响应：
    • 路由器（DHCP服务器）收到这个Discover消息后，回复多个DHCP Offer消息。例如，提供以下信息：
      • IP地址：192.168.1.100
      • 子网掩码：255.255.255.0
      • 默认网关：192.168.1.1
      • DNS服务器：8.8.8.8

  3. 客户端选择：手机接收到这些Offer消息后，选择其中一个（例如192.168.1.100），并向路由器发送DHCP Request消息。

  4. 确认分配：路由器收到Request后，发送DHCP Acknowledgment消息，确认将192.168.1.100分配给这台手机。

  5. 连接成功：手机根据路由器的响应配置网络参数，开始访问互联网。

通过DHCP，网络管理员可以方便地管理IP地址的分配，避免地址冲突，并且在网络设备增加或减少时，能够快速地适应变化。

18. Система доменных имен DNS, принципы построения. Типы записей DNS. Приведите примеры
域名系统（DNS），构建原理。DNS记录类型。举例说明。

Система доменных имен (DNS) Система доменных имен (DNS) — это система, которая переводит человекопонятные доменные имена в IP-адреса, используемые для идентификации устройств в сети. DNS позволяет пользователям обращаться к веб-сайтам, используя удобные имена, вместо того чтобы запоминать числовые адреса.

域名系统（DNS）是一个将人类可读的域名转换为网络中用于识别设备的IP地址的系统。DNS使用户可以使用易于理解的名称访问网站，而无需记住数字地址。

Принципы построения DNS

  1. Иерархическая структура: DNS имеет иерархическую организацию, состоящую из доменов верхнего уровня (TLD), доменов второго уровня и поддоменов. Например, в домене example.com, com является доменом верхнего уровня, а example — доменом второго уровня.

    层次结构：DNS具有层次结构，包括顶级域（TLD）、二级域和子域。例如，在域名example.com中，com是顶级域，而example是二级域。

  2. Резолверы DNS: Резолверы (DNS-клиенты) запрашивают DNS-серверы для разрешения имен. Когда пользователь вводит доменное имя в браузере, резолвер отправляет запрос к DNS-серверу, чтобы получить соответствующий IP-адрес.

    DNS解析器：解析器（DNS客户端）向DNS服务器请求解析名称。当用户在浏览器中输入域名时，解析器会向DNS服务器发送请求，以获取相应的IP地址。

  3. Кэширование: DNS-серверы кэшируют результаты запросов для ускорения последующих запросов. Это снижает нагрузку на DNS-серверы и ускоряет разрешение имен.

    缓存：DNS服务器缓存请求的结果以加速后续请求。这降低了DNS服务器的负载，并加快了名称解析速度。

Типы записей DNS DNS поддерживает несколько типов записей, каждая из которых служит для разных целей. Вот некоторые из наиболее распространенных типов записей:

DNS记录类型：DNS支持多种记录类型，每种记录都有不同的用途。以下是一些最常见的记录类型：

  1. A-запись (Address Record): Указывает IP-адрес для доменного имени. Например, example.com A 192.0.2.1 указывает, что домен example.com соответствует IP-адресу 192.0.2.1.

    A记录（地址记录）：指示域名的IP地址。例如，example.com A 192.0.2.1表示域名example.com对应的IP地址为192.0.2.1。

  2. AAAA-запись (IPv6 Address Record): Указывает IPv6-адрес для доменного имени. Например, example.com AAAA 2001:db8::1 указывает, что домен example.com соответствует IPv6-адресу 2001:db8::1.

    AAAA记录（IPv6地址记录）：指示域名的IPv6地址。例如，example.com AAAA 2001:db8::1表示域名example.com对应的IPv6地址为2001:db8::1。

  3. CNAME-запись (Canonical Name Record): Позволяет создать псевдоним для домена. Например, www.example.com CNAME example.com указывает, что www.example.com является псевдонимом для example.com.

    CNAME记录（规范名称记录）：允许为域名创建别名。例如，www.example.com CNAME example.com表示www.example.com是example.com的别名。

  4. MX-запись (Mail Exchange Record): Указывает серверы электронной почты для домена. Например, example.com MX 10 mail.example.com указывает, что почта для example.com обрабатывается сервером mail.example.com с приоритетом 10.

    MX记录（邮件交换记录）：指示域名的邮件服务器。例如，example.com MX 10 mail.example.com表示example.com的邮件由优先级为10的mail.example.com服务器处理。

  5. NS-запись (Name Server Record): Указывает серверы имен для домена. Например, example.com NS ns1.example.com указывает, что ns1.example.com является сервером имен для домена example.com.

    NS记录（名称服务器记录）：指示域名的名称服务器。例如，example.com NS ns1.example.com表示ns1.example.com是example.com域的名称服务器。

Заключение DNS является ключевым элементом интернета, позволяя пользователям легко находить ресурсы, используя удобные доменные имена. Разнообразие типов записей DNS обеспечивает гибкость и масштабируемость в управлении доменными именами.

总结：DNS是互联网的关键元素，使用户能够轻松地使用友好的域名找到资源。DNS记录的多样性提供了在管理域名时的灵活性和可扩展性。

19. Беспроводные радиосети (локальные). WiFi. Беспроводные глобальные сети 3G, 4G, 5G
无线电网络（局域网）。WiFi。无线广域网3G、4G、5G。

Беспроводные радиосети (локальные) Беспроводные радиосети представляют собой локальные сети, которые используют радиоволны для передачи данных между устройствами без необходимости в проводном соединении. Эти сети обеспечивают мобильность и гибкость для пользователей.

无线电网络（局域网）是指使用无线电波在设备之间传输数据的本地网络，无需有线连接。这些网络为用户提供了移动性和灵活性。

Основные технологии

  1. Wi-Fi: Стандарт для беспроводных локальных сетей, который использует радиоволны для передачи данных на короткие расстояния (обычно до 100 метров). Он поддерживает различные скорости передачи данных и стандарты (например, 802.11a/b/g/n/ac/ax).

    Wi-Fi：用于无线局域网的标准，使用无线电波在短距离（通常在100米以内）传输数据。它支持不同的数据传输速度和标准（例如802.11a/b/g/n/ac/ax）。

  2. Bluetooth: Технология для беспроводной передачи данных на короткие расстояния (обычно до 10 метров), часто используемая для подключения периферийных устройств, таких как наушники, клавиатуры и мыши.

    蓝牙：用于短距离（通常在10米以内）无线数据传输的技术，通常用于连接外围设备，如耳机、键盘和鼠标。

Беспроводные глобальные сети (3G, 4G, 5G) Беспроводные глобальные сети обеспечивают мобильную связь и доступ в Интернет на больших расстояниях. Эти технологии позволяют пользователям оставаться на связи и получать доступ к данным в любой точке, где доступна сотовая сеть.

无线广域网（3G、4G、5G）提供移动通信和互联网接入，覆盖更广泛的区域。这些技术允许用户在任何有蜂窝网络的地方保持连接并访问数据。

Основные технологии

  1. 3G: Третье поколение мобильных сетей, которое обеспечивает более высокую скорость передачи данных по сравнению с 2G. Поддерживает услуги передачи данных, такие как видеозвонки и мобильный интернет.

    3G：第三代移动网络，相比于2G提供更高的数据传输速度。支持数据传输服务，如视频通话和移动互联网。

  2. 4G: Четвертое поколение мобильных сетей, которое предлагает значительно более высокую скорость передачи данных и улучшенную производительность. Поддерживает услуги, такие как потоковая передача видео в высоком качестве и онлайн-игры.

    4G：第四代移动网络，提供显著更高的数据传输速度和改进的性能。支持高质量视频流和在线游戏等服务。

  3. 5G: Пятое поколение мобильных сетей, которое обещает революционизировать мобильную связь, предлагая сверхвысокие скорости передачи данных, низкие задержки и возможность подключения большого количества устройств одновременно. Поддерживает технологии, такие как IoT (интернет вещей) и виртуальная реальность.

    5G：第五代移动网络，承诺彻底改变移动通信，提供超高速的数据传输、低延迟和同时连接大量设备的能力。支持物联网（IoT）和虚拟现实等技术。

Преимущества беспроводных сетей

Заключение Беспроводные радиосети и глобальные беспроводные сети играют важную роль в современном обществе, обеспечивая пользователей мобильным доступом к информации и связи. Эти технологии продолжают развиваться, предлагая новые возможности и улучшения.

总结：无线电网络和全球无线网络在现代社会中发挥着重要作用，为用户提供了移动访问信息和通信的能力。这些技术不断发展，提供新的可能性和改进。

20. Мониторинг и анализ локальных сетей, анализ протоколов.
局域网的监控与分析，协议分析。

Мониторинг и анализ локальных сетей Мониторинг локальных сетей (LAN) включает в себя сбор данных о состоянии сети, её производительности и безопасности. Он позволяет администраторам своевременно выявлять и устранять проблемы, оптимизировать работу сети и обеспечивать её безопасность.

局域网监控包括收集有关网络状态、性能和安全性的数据。它使管理员能够及时识别和解决问题，优化网络工作并确保其安全性。

Основные задачи мониторинга

  1. Отслеживание производительности: Сбор данных о пропускной способности, задержках и потере пакетов для оценки общей производительности сети.

    性能跟踪：收集带宽、延迟和丢包的数据，以评估网络的整体性能。

  2. Управление трафиком: Анализ и оптимизация сетевого трафика для предотвращения перегрузок.

    流量管理：分析和优化网络流量，以防止过载。

  3. Обнаружение и устранение проблем: Использование инструментов для выявления проблем с подключением и другими сетевыми сбоями.

    问题检测和解决：使用工具识别连接问题和其他网络故障。

Анализ протоколов Анализ протоколов включает в себя изучение и понимание работы сетевых протоколов, которые обеспечивают обмен данными между устройствами в сети. Он помогает в выявлении проблем, оптимизации работы сети и повышении её безопасности.

协议分析包括研究和理解确保网络中设备之间数据交换的网络协议的工作原理。它有助于识别问题、优化网络工作并提高安全性。

Основные аспекты анализа протоколов

  1. Понимание протоколов: Изучение различных сетевых протоколов, таких как TCP/IP, UDP, HTTP и других, для понимания их функций и особенностей.

    协议理解：研究各种网络协议，如TCP/IP、UDP、HTTP等，以了解其功能和特点。

  2. Мониторинг трафика: Использование сетевых анализаторов для захвата и анализа пакетов данных, чтобы понять, как протоколы работают в реальной сети.

    流量监控：使用网络分析仪捕获和分析数据包，以了解协议在实际网络中的工作情况。

  3. Идентификация проблем: Обнаружение аномалий, таких как задержки, потеря пакетов и неправильные соединения, которые могут указывать на проблемы с протоколами.

    问题识别：检测异常情况，例如延迟、丢包和错误连接，这可能表明协议存在问题。

Инструменты мониторинга и анализа

  1. Wireshark: Один из самых популярных инструментов для захвата и анализа сетевого трафика, позволяющий детально изучить пакеты и их протоколы.

    Wireshark：最受欢迎的网络流量捕获和分析工具之一，允许详细研究数据包及其协议。

  2. Nagios: Инструмент для мониторинга сети, который предоставляет информацию о состоянии сетевых устройств и служб.

    Nagios：网络监控工具，提供有关网络设备和服务状态的信息。

  3. SolarWinds Network Performance Monitor: Коммерческое решение для мониторинга производительности сети, включая анализ протоколов и трафика.

    SolarWinds 网络性能监控器：商业网络性能监控解决方案，包括协议和流量分析。

Заключение

Мониторинг и анализ локальных сетей, а также анализ протоколов являются важными аспектами управления сетями. Они помогают выявлять и устранять проблемы, оптимизировать производительность и обеспечивать безопасность сети.

总结：局域网的监控与分析以及协议分析是网络管理的重要方面。它们有助于识别和解决问题、优化性能并确保网络安全。

21. Сетевые анализаторы, кабельные сканеры и тестеры.
网络分析仪、线缆扫描仪和测试仪。

Сетевые анализаторы Сетевой анализатор – это инструмент, предназначенный для мониторинга, анализа и диагностики сетевого трафика. Он позволяет администраторам выявлять проблемы, оптимизировать производительность сети и обеспечивать безопасность.

网络分析仪是一种工具，旨在监控、分析和诊断网络流量。它使管理员能够识别问题、优化网络性能并确保安全。

Назначение

  1. Мониторинг трафика: Отслеживание объема данных, проходящих через сеть, для анализа нагрузки и выявления пиковых часов.

    流量监控：跟踪网络中传输的数据量，以分析负载并识别高峰时段。

  2. Диагностика проблем: Выявление проблем с соединениями, задержками и потерей пакетов.

    问题诊断：识别连接问题、延迟和丢包情况。

  3. Анализ безопасности: Выявление подозрительного трафика и попыток несанкционированного доступа.

    安全分析：检测可疑流量和未授权访问的尝试。

Примеры

Кабельные сканеры Кабельные сканеры – это устройства, предназначенные для проверки и тестирования кабельных соединений. Они помогают выявлять проблемы с подключениями и обеспечивают целостность сети.

线缆扫描仪是一种设备，旨在检查和测试电缆连接。它们帮助识别连接问题并确保网络的完整性。

Назначение

  1. Тестирование проводимости: Проверка на наличие обрывов, коротких замыканий и неправильных соединений.

    导通测试：检查是否存在断路、短路和错误连接。

  2. Определение длины кабеля: Измерение длины кабеля и проверка его соответствия спецификациям.

    电缆长度测量：测量电缆长度并检查其是否符合规范。

  3. Проверка качества сигнала: Оценка качества сигнала, передаваемого через кабель.

    信号质量检查：评估通过电缆传输的信号质量。

Примеры

Тестеры Тестеры – это устройства, используемые для проверки различных параметров сетевого оборудования и кабелей. Они могут включать в себя функции тестирования, анализа и мониторинга.

测试仪是用于检查网络设备和电缆各种参数的设备。它们可以包括测试、分析和监控功能。

Назначение

  1. Тестирование производительности: Измерение пропускной способности и скорости передачи данных в сети.

    性能测试：测量网络的带宽和数据传输速度。

  2. Анализ ошибок: Выявление и диагностика ошибок в сети и оборудовании.

    错误分析：识别和诊断网络和设备中的错误。

  3. Мониторинг состояния: Постоянное наблюдение за состоянием сети и выявление проблем.

    状态监控：持续监测网络状态并识别问题。

Примеры

Заключение Сетевые анализаторы, кабельные сканеры и тестеры играют ключевую роль в управлении и поддержании работоспособности сетей. Они помогают выявлять проблемы, обеспечивать безопасность и оптимизировать производительность сети.

总结：网络分析仪、线缆扫描仪和测试仪在网络管理和维护中发挥着关键作用。它们有助于识别问题、确保安全性和优化网络性能。

22. VPN, Proxy-сервера. Назначение, виды.
VPN，代理服务器。用途及类型。

VPN VPN (Virtual Private Network) – это технология, позволяющая создавать безопасное соединение через менее защищенную сеть, такую как Интернет. VPN шифрует данные, передаваемые между устройством пользователя и удалённым сервером, что обеспечивает конфиденциальность и безопасность.

VPN（虚拟私人网络）是一种技术，允许通过不太安全的网络（如互联网）创建安全连接。VPN加密在用户设备与远程服务器之间传输的数据，从而确保机密性和安全性。

Назначение

  1. Безопасность: Шифрование данных защищает от перехвата и несанкционированного доступа.

    安全性：数据加密可防止拦截和未授权访问。

  2. Конфиденциальность: Скрытие IP-адреса пользователя помогает защитить его личные данные и онлайн-активность.

    隐私性：隐藏用户的IP地址有助于保护其个人数据和在线活动。

  3. Доступ к географически ограниченному контенту: VPN позволяет обходить блокировки и получать доступ к контенту, который недоступен в определённых регионах.

    访问地理限制内容：VPN允许绕过限制，访问某些区域无法获得的内容。

Виды

  1. Удаленный доступ: Позволяет пользователям подключаться к корпоративной сети из любого места.

    远程访问：允许用户从任何地方连接到企业网络。

  2. Сеть для филиалов: Соединяет несколько офисов или филиалов компании в единую сеть.

    分支网络：将公司的多个办公室或分支机构连接成一个统一的网络。

  3. Мобильный VPN: Оптимизирован для мобильных устройств, обеспечивая безопасный доступ в дороге.

    移动VPN：针对移动设备进行了优化，确保在旅途中安全访问。

Proxy-серверы Proxy-сервер (прокси) – это промежуточный сервер, который передает запросы между клиентом и интернет-ресурсами. Он может использоваться для различных целей, таких как фильтрация контента, ускорение доступа и анонимизация.

代理服务器（Proxy）是一种中间服务器，在客户端与互联网资源之间传递请求。它可以用于各种目的，例如内容过滤、加速访问和匿名化。

Назначение

  1. Анонимизация: Скрывает реальный IP-адрес пользователя, повышая уровень конфиденциальности.

    匿名化：隐藏用户的真实IP地址，提高隐私水平。

  2. Фильтрация контента: Позволяет блокировать доступ к определенным сайтам или ресурсам.

    内容过滤：允许阻止对某些网站或资源的访问。

  3. Кэширование: Ускоряет доступ к часто запрашиваемым ресурсам за счет хранения копий данных.

    缓存：通过存储数据副本，加快对常请求资源的访问。

Виды

  1. HTTP-прокси: Используется для обработки веб-трафика и позволяет фильтровать или кэшировать HTTP-запросы.

    HTTP代理：用于处理Web流量，可以过滤或缓存HTTP请求。

  2. SOCKS-прокси: Более универсальный, поддерживает различные протоколы, включая TCP и UDP.

    SOCKS代理：更通用，支持包括TCP和UDP在内的各种协议。

  3. Реверсивный прокси: Устанавливается на стороне сервера и управляет запросами к нескольким серверам.

    反向代理：位于服务器一侧，管理对多个服务器的请求。

Заключение Как VPN, так и прокси-серверы являются важными инструментами для обеспечения безопасности и конфиденциальности в интернете. VPN обеспечивает более высокий уровень шифрования и защиты данных, в то время как прокси-серверы могут предложить более гибкие решения для фильтрации и кэширования трафика.

总结：VPN和代理服务器都是保护互联网安全和隐私的重要工具。VPN提供更高的数据加密和保护级别，而代理服务器则可以提供更灵活的流量过滤和缓存解决方案。