Министерство образования Российской Федерации

Саратовский государственный технический университет

И.Л.Пластун

лекции по дисциплине

«СЕТИ ЭВМ и телекоммуникации»

Учебное пособие

для студентов специальности 230105.65

Саратов 2010

Введение

Учебное пособие представляет собой курс лекций по дисциплине «Сети ЭВМ и телекоммуникации», читаемый студентам 4 курса специальности 230105.65 – «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем».

В учебном пособии приведен краткий вводный курс по фундаментальным принципам построения и архитектуре сетей передачи информации. Изложены базовые понятия, необходимые для понимания основ функционирования и архитектуры локальных и глобальных сетей, основы логической организации сетей, базовые сетевые стандарты, протоколы и форматы данных. В пособии также описаны основные архитектурные типы сетей ЭВМ, принципы построения их основных элементов, узлов и устройств и способы создания крупных составных сетей и управления такими сетями. Кроме того, в пособии излагаются основные принципы и методика защиты информации от несанкционированного доступа в локальных и глобальных сетях передачи данных.

Пособие представляет интерес для специалистов, работающих в области разработки и применения сетевых технологий.

1. Введение в сетевые технологии

Сетью называется совокупность компьютеров (узлов, станций), имеющих возможность взаимодействия друг с другом с помощью аппаратных средств и сетевого ПО.

1. Классификация сетей

Сети можно классифицировать по различным критериям.

Одним из основных классификационных признаков сетей является размер, который характеризует не только территориальную протяженность, но и среду передачи сигналов.

Размер (в сочетании со скоростью дальних коммуникаций):

• LAN (Local-Area Network) — локальная сеть (ЛВС): располагается в пределах офиса, этажа, здания; основное средство сопряжения узлов сети – кабельные линии (витая пара, коаксиальный кабель);

• CAN (Campus-Area Network) — кампусная сеть, объединяющая значительно удаленные узлы или локальные сети, но еще не требующая удаленных коммуникации через телефонные линии и модемы; средством сопряжения узлов также являются кабельные линии;

• MAN (Metropolitan-Area Network) — городская сеть с радиусом и десятки километров с высокой скоростью передачи (100 Мбит/с); строится на базе широкополосных коаксиальных кабелей и оптоволоконных линий связи;

• WAN (Wide-Area Network) — широкомасштабная сеть, использующая удаленные мосты и маршрутизаторы с возможно невысокими скоростями передачи; средой передачи в таких сетях являются телефонные линии связи, сопряжение с которыми осуществляется через модемы;

• GAN (Global-Area Network) — глобальная (международная, межконтинентальная) сеть. Строится на базе телефонных линий и модемного сопряжения, а также спутниковой связи.

Пропускная способность:

• низкая, до сотен кбит/с;

• средняя, 0.5 - 20 Мбит/с;

• высокая, более 20 Мбит/с.

Полоса канала:

• узкополосные (Baseband) — прямая (немодулированная) передача только одного сообщения в любой момент времени, свойственна большинству локальных сетей;

• широкополосные (Broadband) — одновременная передача нескольких сообщений по частотно - разделенным каналам.

Типы узлов сети: персональные, мини и большие компьютеры или сети. Сети общего назначения обычно строятся из PC. Базовая сеть (Backbone) кампусной сети в качестве «узлов» имеет небольшие сети.

Cоотношение узлов:

• одноранговые (Peer-to-Peer) — небольшие сети, где каждый узел может являться и клиентом и сервером;

• распределенные (Distributed) — то есть без лидера, в которой сервером называется машина, программа или устройство, обеспечивающее сервис, но не управление сетью (например, UNIX Usenet);

• сети с выделенным сервером, или с централизованным управлением), где сервер наделяет остальные узлы правами использования ресурсов (сети среднего и большого размера: Novell NetWare, Microsoft LAN Manager, IBM LAN Server, Banyan VINES). Понятие «клиент-сервер» в этом контексте подчеркивает меньшую самостоятельность узлов-клиентов таких сетей, хотя чаще применяется как название одного из методов распределенной обработки информации.

Возможности доступа:

• сети с разделяемой средой передачи (Shared-Media Networks), в которых в каждый момент могут взаимодействовать только два узла (не считая широковещательных передач): Ethernet, ARCnet.

• коммутирующие сети (Switching Networks) позволяют одновременно вести множество передач между множеством пар узлов посредством мультиплексирования: АТМ, Х.25...

Родственность архитектур и сетевой ОС узлов:

• гомогенные сети с одинаковыми или родственными ОС всех узлов;

• гетерогенные сети с разнородными ОС. например, Novell NetWare и Windows NT.