
- •Курс лекции по компьютерным сетям Оглавление
- •Введение
- •Лекция 1.Обзор и архитектура вычислительных сетей Тема 1.Основные определения и термины
- •Тема 2.Преимущества использования сетей
- •Тема 3.Архитектура сетей
- •Архитектура терминал – главный компьютер
- •Одноранговая архитектура
- •Архитектура клиент – сервер
- •Выбор архитектуры сети
- •Вопросы к лекции
- •Лекция 2.Семиуровневая модель osi
- •Тема 1.Взаимодействие уровней модели osi
- •Тема 2.Прикладной уровень (Application layer)
- •Тема 3.Уровень представления данных (Presentation layer)
- •Тема 4.Сеансовый уровень (Session layer)
- •Тема 5.Транспортный уровень (Transport Layer)
- •Тема 6.Сетевой уровень (Network Layer)
- •Тема 7.Канальный уровень (Data Link)
- •Тема 8.Физический уровень (Physical Layer)
- •Тема 9.Сетезависимые протоколы
- •Тема 10.Стеки коммуникационных протоколов
- •Вопросы
- •Лекция 3.Стандарты и стеки протоколов Тема 1.Спецификации стандартов
- •Тема 2.Протоколы и стеки протоколов
- •Сетевые протоколы
- •Транспортные протоколы
- •Прикладные протоколы
- •Тема 3.Стек osi
- •Тема 4.Архитектура стека протоколов Microsoft tcp/ip
- •Уровень Приложения
- •Уровень транспорта
- •Протокол управления передачей (tcp)
- •Пользовательский протокол дейтаграмм (udp)
- •Межсетевой уровень
- •Протокол Интернета ip
- •Адресация в ip-сетях
- •Протоколы сопоставления адреса arp и rarp
- •Протокол icmp
- •Протокол igmp
- •Уровень сетевого интерфейса
- •Вопросы
- •Лекция 4.Топология вычислительной сети и методы доступа Тема 1.Топология вычислительной сети
- •Виды топологий
- •Общая шина
- •Тема 2.Методы доступа
- •Вопросы
- •Лекция 5.Лвс и компоненты лвс
- •Тема 1.Основные компоненты
- •Тема 2.Рабочие станции
- •Тема 3.Сетевые адаптеры
- •Тема 4.Файловые серверы
- •Тема 5.Сетевые операционные системы
- •Тема 6.Сетевое программное обеспечение
- •Тема 7.Защита данных
- •Тема 8.Использование паролей и ограничение доступа
- •Тема 9.Типовой состав оборудования локальной сети
- •Вопросы
- •Лекция 6.Физическая среда передачи данных
- •Тема 1.Кабели связи, линии связи, каналы связи
- •Тема 2.Типы кабелей и структурированные кабельные системы
- •Тема 3.Кабельные системы
- •Тема 4.Типы кабелей
- •Кабель типа «витая пара» (twisted pair)
- •Коаксиальные кабели
- •Оптоволоконный кабель
- •Тема 5.Кабельные системы Ethernet
- •Тема 6.Беспроводные технологии
- •Радиосвязь
- •Связь в микроволновом диапазоне
- •Инфракрасная связь
- •Вопросы
- •Лекция 7.Сетевые операционные системы
- •Тема 1.Структура сетевой операционной системы
- •Клиентское программное обеспечение
- •Редиректоры
- •Распределители
- •Имена unc
- •Серверное программное обеспечение
- •Клиентское и серверное программное обеспечение
- •Выбор сетевой операционной системы
- •Тема 2.Одноранговые nos и nos с выделенными серверами
- •Тема 3.Nos для сетей масштаба предприятия
- •Сети отделов
- •Сети кампусов
- •Корпоративные сети
- •Тема 4.Сетевые ос NetWare фирмы Novell Назначение ос NetWare
- •Структурная схема oc
- •Сетевая файловая система
- •Основные сетевые возможности
- •Защита информации
- •Тема 5.Семейство сетевых ос Windows nt
- •Структура Windows nt
- •Сетевые средства
- •Состав Windows nt
- •Свойства Windows nt
- •Области использования Windows nt
- •Тема 6.Семейство ос unix
- •Программы
- •Ядро ос unix
- •Файловая система
- •Принципы защиты
- •Идентификаторы пользователя и группы пользователей
- •Защита файлов
- •Тема 7.Обзор Системы Linux
- •Графический интерфейс пользователя
- •Работа с сетью
- •Сетевые файловые системы
- •Вопросы
- •Лекция 8.Требования, предъявляемые к сетям
- •Тема 1.Производительность
- •Тема 2.Надежность и безопасность
- •Тема 3.Прозрачность
- •Тема 4.Поддержка разных видов трафика
- •Тема 5.Управляемость
- •Управление эффективностью
- •Управление конфигурацией
- •Управление учетом использования ресурсов
- •Управление неисправностями
- •Управление защитой данных
- •Тема 6.Совместимость
- •Вопросы
- •Лекция 9.Сетевое оборудование Тема 1.Сетевые адаптеры, или nic (Network Interface Card). Назначение.
- •Настройка сетевого адаптера и трансивера
- •Функции сетевых адаптеров
- •Базовый, или физический, адрес
- •Типы сетевых адаптеров
- •Тема 2.Повторители и концентраторы
- •Планирование сети с хабом
- •Преимущества концентратора
- •Тема 3.Мосты и коммутаторы
- •Различие между мостом и коммутатором
- •Коммутатор
- •Коммутатор локальной сети
- •Тема 4.Маршрутизатор
- •Различие между маршрутизаторами и мостами
- •Тема 5.Шлюзы
- •Вопросы
- •Русские термины
- •Английские термины
- •Английские сокращения
- •Литература
Тема 1.Взаимодействие уровней модели osi
Модель OSI можно разделить на две различных модели, как показано на рис.2.2:
горизонтальную модель на базе протоколов, обеспечивающую механизм взаимодействия программ и процессов на различных машинах;
вертикальную модель на основе услуг, обеспечиваемых соседними уровнями друг другу на одной машине.
Рис. 2.8 Схема взаимодействия компьютеров в базовой эталонной модели OSI
Каждый уровень компьютера–отправителя взаимодействует с таким же уровнем компьютера-получателя, как будто он связан напрямую. Такая связь называется логической или виртуальной связью. В действительности взаимодействие осуществляется между смежными уровнями одного компьютера.
Итак, информация на компьютере-отправителе должна пройти через все уровни. Затем она передается по физической среде до компьютера–получателя и опять проходит сквозь все слои, пока не доходит до того же уровня, с которого она была послана на компьютере-отправителе.
В горизонтальной модели двум программам требуется общий протокол для обмена данными. В вертикальной модели соседние уровни обмениваются данными с использованием интерфейсов прикладных программ API (Application Programming Interface).
Перед подачей в сеть данные разбиваются на пакеты. Пакет (packet) – это единица информации, передаваемая между станциями сети. При отправке данных пакет проходит последовательно через все уровни программного обеспечения. На каждом уровне к пакету добавляется управляющая информация данного уровня (заголовок), которая необходима для успешной передачи данных по сети, как это показано на рис. 2.3, где Заг – заголовок пакета, Кон – конец пакета.
На принимающей стороне пакет проходит через все уровни в обратном порядке. На каждом уровне протокол этого уровня читает информацию пакета, затем удаляет информацию, добавленную к пакету на этом же уровне отправляющей стороной, и передает пакет следующему уровню. Когда пакет дойдет до Прикладного уровня, вся управляющая информация будет удалена из пакета, и данные примут свой первоначальный вид.
Рис.
2.9 Формирование пакета
каждого уровня семиуровневой модели
Каждый уровень модели выполняет свою функцию. Чем выше уровень, тем более сложную задачу он решает.
Отдельные уровни модели OSI удобно рассматривать как группы программ, предназначенных для выполнения конкретных функций. Один уровень, к примеру, отвечает за обеспечение преобразования данных из ASCII в EBCDIC и содержит программы необходимые для выполнения этой задачи.
Каждый уровень обеспечивает сервис для вышестоящего уровня, запрашивая в свою очередь, сервис у нижестоящего уровня. Верхние уровни запрашивают сервис почти одинаково: как правило, это требование маршрутизации каких-то данных из одной сети в другую. Практическая реализация принципов адресации данных возложена на нижние уровни.
Рассматриваемая модель определяет взаимодействие открытых систем разных производителей в одной сети. Поэтому она выполняет для них координирующие действия по:
взаимодействию прикладных процессов;
формам представления данных;
единообразному хранению данных;
управлению сетевыми ресурсами;
безопасности данных и защите информации;
диагностике программ и технических средств.
На рис. 2.4 приведено краткое описание функций всех уровней.
Рис. 2.10 Функции уровней