Учреждение образования

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Д. М. Романенко

КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

Методические указания и контрольные задания для студентов

специальности 1-40 01 02 (1-40 01 02-03)

«Информационные системы и технологии

(издательско-полиграфический комплекс)»

заочной формы обучения

Минск 2013

УДК 004.056(075.8)

БКК 32.97я7

У 69

Рассмотрены и рекоммендованы редакционно-издательским советом

университета

Составитель

Д. М. Романенко

Рецензент:

заведующий кафедрой полиграфического оборудования и систем

обработки информации доцент, кандидат технических наук М.С. Шмаков

P 69 Компьютерные сети: методические указания и контрольные задания для студентов специальности 1–40 01 02 «Информационные системы и технологии». / Д.М. Романенко. – Минск : БГТУ, 2013. – 125 с.

ISBN

В учебно-методическом пособии в простой и доступной форме даны общие понятия и определения в области компьютерных сетей, описаны сетевые компоненты. Приведены наиболее распространенные виды топологий, используемые для физического соединения компьютеров в сети, основные методы доступа к каналу связи, рассмотрены применяемые на практике физические среды передачи данных. Передача данных в сети рассматривается на базе эталонной базовой модели OSI. Описываются общие принципы, лежащие в основе постоения всех локальных сетей, разъясняющие правила обмена. Приводятся типы сетевого оборудования, их назначение и принципы работы.

Пособие предназначено для выполнения контрольных работ (в виде тестов) по курсу «Компьютерные сети».

УДК 004.056(075.8)

ББК 32.97я7

ISBN © УО «Белорусский государственный

ISBN технологический университет», 2013

© Романенко Д.М., 2013

Содержание

Учреждение образования 1

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 1

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» 1

Д. М. Романенко 1

КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ 1

Минск 2013 1

УДК 004.056(075.8) 2

СОДЕРЖАНИЕ 3

1.2. Основные понятия и определения 6

Рис. 1.1. Информационные и коммуникационные сети 6

1.3. Архитектура сетей 8

Рис. 1.2. Архитектура терминал – главный компьютер 9

Рис. 1.3. Одноранговая архитектура 10

Рис. 1.4. Архитектура клиент – сервер 10

1.4. Топология компьютерной сети 10

Рис. 1.5. Топология «общая шина» 11

Рис. 1.6. Топология «кольцо» 12

Рис. 1.7. Топология «звезда» 12

Рис. 1.8. Топология «активное дерево» 12

Рис. 1.9. Топология «пассивное дерево» (К – концентраторы) 12

Рис. 1.10. Топология «fat tree» 13

Рис. 1.11. Сеточная топология: полная (а) и частичная (б) 13

Рис. 1.12. Пример «звездно-шинной» топологии 13

Рис. 1.13. Пример «звездно-кольцевой» топологии 14

1.5. Методы доступа в сетях 14

Контрольные вопросы 15

2.1. Кабели, линии и каналы связи 17

2.1.1. Кабель типа «витая пара» 18

Рис. 2.1. Структура кабеля типа «витая пара» 18

2.1.2. Коаксиальные кабели 19

Рис. 2.2. Структура коаксиального кабеля 19

Типы коаксиальных кабелей 19

2.1.3. Оптоволоконный кабель 20

Рис. 2.3. Структура оптоволокна и оптоволоконного кабеля 20

Рис. 2.4. Типы оптоволоконного кабеля 21

2.2. Параметры кабельных систем Ethernet 22

2.2.1. Параметры систем на основе неэкранированной витой пары 22

Рис. 2.5. Восьмиконтактные разъемы RJ-45 22

Таблица 2.2 23

Сигналы, соответствующие номерам контактов разъема RJ-45 23

Рис. 2.6. Схемы разводки витой пары 23

Рис. 2.7. Двупарная конфигурация системы USOC 24

2.2.3. Кросс-разводка кабеля типа «витая пара» 24

Рис. 2.8. Схема прямой и перекрестной кросс-разводки 24

2.3. Беспроводные технологии передачи данных 25

Контрольные вопросы 25

3.1. Сетевые адаптеры 27

3.2. Повторители и концентраторы 27

3.3. Мосты и коммутаторы 28

3.4. Маршрутизаторы и шлюзы 28

3.4.1. Структура маршрутизатора 28

3.4.2. Шлюзы 29

Контрольные вопросы 30

4.1. Пакеты и их структура 32

4.1.1. Назначение пакетов 32

Рис. 4.1. Передача пакетов в сети между двумя абонентами 34

Рис. 4.2. Передача пакетов в сети между несколькими абонентами 34

Рис. 4.3. Типичная структура пакета 35

Рис. 4.4. Вложение кадра в пакет 37

4.2. Семиуровневая модель OSI 37

Рис. 4.5. Модель OSI 38

Рис. 4.7. Формирование пакета каждого уровня семиуровневой модели 41

Краткое описание функций уровней модели OSI 42

Более подробно каждый уровень модели OSI описан в [1, пункты 3.3.2-3.3.8]. 42

Контрольные вопросы 42

5.1. Протоколы и стеки протоколов 44

5.3. Архитектура стека протоколов TCP/IP 44

5.3.1. Уровень Приложения 45

Назначение протоколов TCP/IP 46

5.3.3. Межсетевой уровень 48

Рис. 5.2. Формирование кадра на канальном уровне 49

Внешний вид таблицы ARP-кэш 50

5.3.4. Уровень сетевого интерфейса 51

Контрольные вопросы 51

6.1. Физический адрес 52

Рис. 6.1.  Структура 48-битного стандартного MAC-адреса 52

6.2. Сетевой адрес 54

Рис. 6.2. Классы IP-адресов 55

Характеристики IP-адресов разных классов 56

1) Адресация с использованием классов. Двоичная запись IP-адреса имеет вид: 57

2) Адресация с использованием масок. Запишем IP-адрес и маску подсети в двоичном виде: 57

_AND 00010001. 11101111. 00101111. 01011110 58

Рис. 6.3. Сеть класса В до деления на подсети 59

Рис. 6.4. Сеть класса В после деления на подсети 59

6.3. Символьный адрес 61

6.3.1. DNS-имена 61

6.3.2. Имена NetBIOS 63

Контрольные вопросы 63