Часть 1
Москва, 2007
УДК 004.7
ББК 32.973.202
Г 942
Учебное пособие одобрено и рекомендовано к публикации кафедрой системного программирования Московской финансово-промышленной академии.
Гулиян Г.Б., Нестеров И.А.
Основы организации компьютерных сетей. Часть 1. / Московская финансово-промышленная академия. – М., 2007 г. – 169 с.
Учебное пособие написано в соответствии со стандартом для высших специальных образовательных учреждений. По каждому разделу приведены контрольные вопросы. Это делает пособие доступным для студентов и слушателей при самостоятельном изучении предмета. Пособие может быть весьма полезным для молодых преподавателей, а также для студентов и слушателей, самостоятельно изучающих данную дисциплину.
© Гулиян Г.Б., 2007 г.
© Нестеров И.А., 2007 г.
© Московская финансово-промышленная академия, 2007 г.
Содержание
Введение
Глава 1. Физический уровень
Глава 2. Уровень передачи данных (канальный уровень)
Глава 3. Сетевые устройства
Глава 4. Глобальные и локальные сети
Глава 5. IP-адресация
Глава 6. АRР и RARP
Глава 7. Топологии сетей
Глава 8. Сетевой уровень и маршрутизация
Глава 9. Транспортный уровень
Глава 10. Протокол TCP/IP
Глава 11. Уровни приложений, представлений и сеансовый уровень
Глава 12.Структурированная кабельная система и электропитание в сетях
Глава 13. Управление сетью
Литература
Введение (к оглавлению)
Сеть – связанная совокупность устройств и конечных систем, таких как компьютеры и серверы, которые могут связываться друг с другом. Данные в сети переносятся в разном окружении, это может быть как дом, небольшой офис, так и большое предприятие. На большом предприятии может быть необходимость связывать несколько разных местоположений, и эти местоположения можно описать следующими терминами – центральный офис (main office) и удаленный (remote location):
Рис. 1. Общее представление сети
Центральный офис (main office) это место, где все соединены через сеть и где сосредоточена основная часть информации. В центральном офисе может быть несколько сотен и даже тысяч людей, которые используют доступ к сети. В этом здании может быть несколько сетей, которые охватывают несколько этажей в здании, или это может быть кампус, состоящий из нескольких зданий.
Возможны различные способы удаленного подсоединения пользователей к главному офису или друг с другом:
Филиал (branch office). В филиале небольшие группы людей работают и связываются друг с другом через сеть. Также некоторая корпоративная информация может храниться в филиале; наиболее вероятно, что в филиале расположен локальный сетевой ресурс, такой как принтер, но вся основная информации хранится в главном офисе.
Домашний офис (home office). Рабочее место человека, работающего дома, называется домашний офис. Работники на дому чаще всего используют соединение on-demand с центральным офисом или филиалом.
Мобильные пользователи (mobile users). Если люди используют соединение с сетью центрального офиса, когда они в центральном офисе, в филиале или в дороге, то им необходим доступ к сети в любом месте, где бы они не находились.
Организацией сети называется обеспечение взаимосвязи между рабочими станциями, периферийным оборудованием (принтерами, накопителями на жестких дисках, сканерами, приводами CD-ROM) и другими устройствами. При организации сети одной из задач является согласование различных типов компьютеров Независимо от того, какие устройства используются в сети – Macintosh, IBM-совместимые компьютеры или мэйнфреймы, – все они должны использовать для общения один и тот же язык. Таким языком служит протокол, который является формальным описанием набора правил и соглашений, регламентирующих обмен информацией между устройствами в сети.
Как известно, первые компьютеры были автономными устройствами. То есть каждый компьютер работал отдельно, независимо от других. Очень скоро стала очевидной низкая эффективность такого подхода. Необходимо было найти решение, которое бы удовлетворяло трем перечисленным ниже требованиям, а именно:
- устраняло дублирование оборудования и ресурсов;
- обеспечивало эффективный обмен данными между устройствами;
- снимало проблему управления сетью.
Было найдено два решения, выполняющих поставленные условия. И это были локальные и глобальные сети.
- Часть 1
- Локальные сети
- Глобальные сети
- Эталонная модель взаимодействия открытых систем osi
- Семь уровней эталонной модели osi
- Одноранговая модель взаимодействия
- Инкапсулирование данных
- Единицы измерения
- Контрольные вопросы
- Глава 1. Физический уровень (к оглавлению)
- Среда передачи данных
- Коаксиальный кабель
- Неэкранированная витая пара
- Экранированная витая пара
- Оптоволоконный кабель
- Беспроводные сети
- Коммутируемая телефонная сеть общего пользования (pstn)
- Доступ по сетям кабельного телевидения
- Спутниковая связь
- Доступ с помощью мобильной телефонной системы
- Выбор типа среды передачи данных
- Контрольные вопросы
- Глава 2. Уровень передачи данных (канальный уровень) (к оглавлению)
- Сетевые адаптеры
- Контрольные вопросы
- Глава 3. Сетевые устройства (к оглавлению)
- Повторители
- Концентраторы (Hubs)
- Коммутаторы
- Маршрутизаторы
- Доставка ip-пакетов
- Контрольные вопросы
- Глава 4. Глобальные и локальные сети (к оглавлению)
- Локальные вычислительные сети
- Сетевые стандарты Ethernet и ieee 802.3
- Лвс и физический уровень
- Лвс и канальный уровень
- Как работает сеть Ethernet/802.3
- Широковещание в сети Ethernet/802.3
- Лвс и сетевой уровень
- Множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов
- Глобальные сети
- Устройства глобальных сетей
- Стандарты глобальных сетей
- Глобальные сети и физический уровень
- Глобальные сети и канальный уровень
- Контрольные вопросы
- Глава 5. Ip-адресация (к оглавлению)
- Обзор адресации
- Двоичная система счисления
- Двоичная ip-адресация
- Классы ip-адресов
- Зарезервированные классы сетей
- Адресация подсетей
- Последний октет сети класса с, разделенной на восемь подсетей
- Адреса в подсети, зарезервированные для номеров подсетей
- Маскирование подсетей
- Операция and
- Планирование подсетей
- Планирование подсетей сети класса в
- Пример сети класса с, разделенной на подсети
- Контрольные вопросы
- Глава 6. Аrр и rarp (к оглавлению)
- Протокол определения сетевого адреса по местоположению узла (Reverse Address Resolution Protocol (rarp))
- Шлюз по умолчанию
- Контрольные вопросы
- Глава 7. Топологии сетей (к оглавлению)
- Физическая топология
- Логическая топология
- Шинная топология
- Сети с топологией в виде звезды и иерархической звезды
- Кольцевая топология
- Полно связанная и частично связанная топологии
- Беспроводные сети
- Устройства Bluetooth
- Контрольные вопросы
- Глава 8. Сетевой уровень и маршрутизация (к оглавлению)
- Маршрутизаторы
- Основные характеристики сетевого уровня
- Определение пути сетевым уровнем
- Путь коммуникации
- Адресация: сеть и хост-машина
- Маршрутизация с использованием сетевых адресов
- Протоколы маршрутизации и маршрутизируемые протоколы
- Операции, выполняемые протоколом сетевого уровня
- Многопротокольная маршрутизация
- Статические и динамические маршруты
- Статический маршрут
- Маршрут по умолчанию
- Операции динамической маршрутизации
- Представление расстояния с помощью метрики
- Протоколы маршрутизации
- Алгоритмы маршрутизации по вектору расстояния
- Алгоритм маршрутизации по вектору расстояния и исследование сети
- Алгоритм маршрутизации по вектору расстояния и изменения топологии
- Алгоритмы маршрутизации с учетом состояния канала связи
- Режим исследования сети в алгоритмах с учетом состояния канала
- Обработка изменений топологии в протоколах маршрутизации с учетом состояния канала связи
- Сравнение маршрутизации по вектору расстояния и маршрутизации с учетом состояния канала связи
- Рабочие качества маршрутизации по вектору расстояния и маршрутизации с учетом состояния канала связи
- Сбалансированная гибридная маршрутизация
- Базовые процессы маршрутизации
- Контрольные вопросы
- Глава 9. Транспортный уровень (к оглавлению)
- Управление потоком
- Установление соединения с одноранговой системой
- Работа с окнами
- Подтверждение
- Контрольные вопросы
- Глава 10. Протокол tcp/ip (к оглавлению)
- Краткое описание протокола tcp/ip
- Группа протоколов tcp/ip
- Tcp/ip и уровень приложений
- Tcp/ip и транспортный уровень
- Формат сегмента протокола tcp
- Номера портов
- Открытое tcp-соединение с трехсторонним квитированием
- Простое подтверждение и работа с окнами в протоколе tcp
- Скользящие окна в протоколе tcp
- Порядковые номера и номера подтверждений в протоколе tcp
- Формат сегмента в протоколе udp
- Tcp/ip и межсетевой уровень
- Протокол icmp
- Проверка пункта назначения с помощью протокола icmp
- Протокол arp
- Протокол rarp
- Контрольные вопросы
- Глава 11. Уровни приложений, представлений и сеансовый уровень (к оглавлению)
- Уровень приложений
- Уровень представлений
- Сеансовый уровень
- Служба имен доменов
- Контрольные вопросы
- Глава 12.Структурированная кабельная система и электропитание в сетях (к оглавлению)
- Стандарты сетевых сред передачи данных
- Стандарты eia/tia-568b
- Горизонтальная кабельная система
- Спецификации на кабельную систему
- Гнездовые разъемы телекоммуникационного выхода
- Установка гнездового разъема rj45
- Установка разъема rj45 на поверхность
- Установка разъемов rj45 заподлицо
- Разводка
- Запрессовочные приспособления
- Прокладка кабелей
- Документирование и маркировка
- Помещение для коммутационного оборудования
- Использование нескольких помещений для коммутационного оборудования
- Магистральная кабельная система
- Коммутационные панели
- Порты коммутационной панели
- Структура разводки коммутационной панели
- Тестирование кабельной системы
- Кабельные тестеры
- Карты соединений
- Электропитание
- Заземление
- Опорная земля сигналов
- Влияние электрического шума на цифровые сигналы
- Подавители перенапряжения
- Перебои электропитания
- Источники бесперебойного питания
- Контрольные вопросы
- Глава 13. Управление сетью (к оглавлению)
- Первые шаги в управлении сетью
- Инвентаризационная ревизия
- Ревизия установленного оборудования
- Карта сети
- Ревизия эксплуатации
- Программные средства для управления сетью
- Протокол snmp
- Протокол cmip
- Мониторинг сети
- Ревизия эффективности
- Ревизия средств защиты
- Сетевые анализаторы
- Решение проблем в сети
- Документирование проблем в сети
- Анализ и решение проблем в сети
- Процедуры устранения неполадок
- Оценки производительности сети
- Процедуры выполнения изменений в сети
- Контрольные вопросы