Питер, 2010

ББК 32.973.202я7

УДК 004.7(075)

0-54

Рецензенты:

Кафедра «Вычислительная техника» факультета «Вычислительные машины и системы» Московского государственного института радиотехники, электроники и автоматики (Технического университета); Ю. А. Григорьев, д. т. н., профессор кафедры «Системы обработки информации и управления» Московского государственного технического университета им. Н. Э. Баумана; Б. Ф. Прижуков, к. т. н., заместитель начальника ИВЦ ОАО «Московский междугородный и международный телефон»

Олифер В. Г., Олифер Н. А.

0-54 Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 4-е изд. — СПб.: Питер, 2010. — 944 е.: ил.

ISBN 978-5-49807-389-7

Новое издание одного из лучших российских учебников по сетевым технологиям можно считать юбилейным. Прошло ровно 10 лет с момента первой публикации книги «Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы». За это время книга приобрела широкую популярность в России, была издана на английском, испанском, португальском и китайском языках, и с каждым новым изданием она существенно обновлялась. Не стало исключением и это, четвертое издание, в котором появилось много новых разделов, посвященных самым актуальным направлениям сетевых технологий.

Издание предназначено для студентов, аспирантов и технических специалистов, которые хотели бы получить базовые знания о принципах построения компьютерных сетей, понять особенности традиционных и перспективных технологий локальных и глобальных сетей, изучить способы создания крупных составных сетей и управления такими сетями.

Рекомендовано Министерством образования и науки Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению «Информатика и вычислительная техника» и по специальностям «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети», «Автоматизированные машины, комплексы, системы и сети», «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем».

ББК 32.973.202я7

УДК 004.7(075)

Информация, содержащаяся в данной книге, получена из источников, рассматриваемых издательством как надежные. Тем не менее, имея в виду возможные человеческие или технические ошибки, издательство не может гарантировать абсолютную точность и полноту приводимых сведений и не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги.

ISBN 978-5-49807-389-7 ©ООО «Лидер», 2010

Оглавление

От авторов 17

Для кого эта книга 17

Изменения в четвертом издании 18

Структура книги 20

Веб-сайт поддержки книги 23

Благодарности 24

Часть I. Основы сетей передачи данных 25

Глава 1. Эволюция компьютерных сетей 26

Два корня компьютерных сетей 27

Вычислительная и телекоммуникационная технологии 27

Системы пакетной обработки 28

Многотерминальные системы — прообраз сети 29

Первые компьютерные сети 30

Первые глобальные сети 30

Первые локальные сети 33

Конвергенция сетей 37

Сближение локальных и глобальных сетей 37

Конвергенция компьютерных и телекоммуникационных сетей 40

Выводы 42

Вопросы и задания 43

Глава 2. Общие принципы построения сетей 45

Простейшая сеть из двух компьютеров 45

Совместное использование ресурсов 45

Сетевые интерфейсы 46

Связь компьютера с периферийным устройством 48

Обмен данными между двумя компьютерами 49

Доступ к ПУ через сеть 51

Сетевое программное обеспечение 52

Сетевые службы и сервисы 52

Сетевая операционная система 54

Сетевые приложения 57

Физическая передача данных по линиям связи 60

Кодирование 60

Характеристики физических каналов 63

Проблемы связи нескольких компьютеров 65

Топология физических связей 65

Адресация узлов сети 69

Коммутация 73

Обобщенная задача коммутации 74

Определение информационных потоков 74

Маршрутизация 76

Продвижение данных 79

Мультиплексирование и демультиплексирование 81

Разделяемая среда передачи данных 83

Типы коммутации 87

Выводы 88

Вопросы и задания 89

Глава 3. Коммутация каналов и пакетов 92

Коммутация каналов 92

Элементарный канал 93

Составной канал 96

Неэффективность при передаче пульсирующего трафика 100

Коммутация пакетов 101

Буферизация пакетов 105

Дейтаграммная передача 107

Передача с установлением логического соединения 109

Передача с установлением виртуального канала 112

Сравнение сетей с коммутацией пакетов и каналов 114

Транспортная аналогия для сетей с коммутацией пакетов и каналов 114

Количественное сравнение задержек 115

Ethernet — пример стандартной технологии с коммутацией пакетов 124

Выводы 127

Вопросы и задания 127

Глава 4. Архитектура и стандартизация сетей 130

Декомпозиция задачи сетевого взаимодействия 130

Многоуровневый подход 131

Протокол и стек протоколов 134

Модель OSI 136

Общая характеристика модели OSI 136

Физический уровень 139

Канальный уровень 140

Сетевой уровень 142

Транспортный уровень 146

Сеансовый уровень 148

Уровень представления 148

Прикладной уровень 148

Модель OSI и сети с коммутацией каналов 149

Стандартизация сетей 150

Понятие открытой системы 150

Источники стандартов 152

Стандартизация Интернета 153

Стандартные стеки коммуникационных протоколов 154

Стек OSI 154

Стек IPX/SPX 155

Стек NetBIOS/SMB 156

Стек TCP/IP 158

Соответствие популярных стеков протоколов модели OSI 158

Информационные и транспортные услуги 159

Распределение протоколов по элементам сети 161

Вспомогательные протоколы транспортной системы 163

Выводы 165

Вопросы и задания 166