Сетевые технологии

Сетевые технологии 1

1. Введение 3

1.1. История компьютерных сетей 3

1.2. Глобальные и локальные сети 6

1.3. Термины и понятия 9

1.4. Топология вычислительных сетей 9

Полносвязная топология 10

Ячеистая топология 10

Общая шина 10

Звезда 11

Кольцо 12

Смешанные топологии 12

Многозначность понятия топологии (физическая и логическая топология) 13

1.5. Понятие разделяемой среды 14

2. Многоуровневый подход и эталонная модель OSI 14

2.1. Эталонная модель OSI 17

Физический уровень 18

Канальный уровень 19

Сетевой уровень 20

Транспортный уровень 20

Сеансовый уровень 21

Представительский уровень 21

Прикладной уровень 21

2.2. Сетезависимые и сетенезависимые уровни 22

2.3. Стандартные стеки коммуникационных протоколов 22

2.4. Взаимодействие уровней модели OSI (на примере стека TCP/IP) 24

3. Физический уровень модели OSI 26

3.1. Характеристики линий связи. 26

Спектральный анализ сигналов на линиях связи. 26

Амплитудно-частотная характеристика, полоса пропускания и затухание. 30

Связь между пропускной способностью линии и ее полосой пропускания. 33

3.2. Линии связи. 35

Коаксиальные кабели 35

Кабели на основе витых пар 36

Оптоволоконные кабели 38

Бескабельные каналы связи 39

3.3. Методы передачи дискретных данных на физическом уровне (методы кодирования) 41

Аналоговая модуляция. 41

Цифровое кодирование. 42

3.4. Логическое кодирование 45

Избыточные коды 45

Скрэмблирование. 46

4. Канальный уровень модели OSI 47

4.1. Базовые технологии локальных сетей 47

4.2. Технология Ethernet 47

Метод CSMA/CD 48

Возникновение коллизии. 50

Время двойного оборота и распознавание коллизий. 51

Спецификации физической среды Ethernet и Fast Ethernet. 52

Сеть Gigabit Ethernet 57

4.3. Управление обменом в сети с топологией кольцо (маркерные методы доступа к разделяемой среде) 58

Метод доступа к кольцу 58

Приоритетный доступ к кольцу. 61

Физический уровень технологии Token Ring 61

4.4. Логическая структуризация сети с помощью мостов и коммутаторов (технология коммутации). 63

Ограничения сети, построенной на общей разделяемой среде 63

Логическая структуризации сети (делении сети на сегменты) 64

Структуризация с помощью мостов и коммутаторов 66

Принципы работы мостов и коммутаторов 66

Полнодуплексные протоколы локальных сетей 69

Управление потоком кадров (проблема переполнения выходного буфера) 70

Конструкции коммутаторов 72

Коммутаторы на основе коммутационной матрицы 72

Коммутаторы с общей шиной 73

Коммутаторы с разделяемой памятью 74

5. СЕТЕВОЙ УРОВЕНЬ МОДЕЛИ OSI 75

5.1. Принципы объединения сетей на основе протоколов сетевого уровня. 75

Ограничения мостов и коммутаторов 75

Понятие составной сети 76

Алгоритм работы маршрутизатора. 79

Протоколы маршрутизации 82

5.2. Адресация в IP-сетях 85

Классы IP-адресов 85

Особые IP-адреса 86

Порядок распределения IP-адресов 88

Использование масок в IP-адресации 88

6. Транспортный и прикладной уровень модели OSI 92

6.1. Реализация скользящего окна в протоколе TCP. 92

6.2. Сетевые службы прикладного уровня 93

Символьные доменные имена (служба DNS) 93

95

Служба имен Windows (Windows Internet Name Service – WINS) 95

Интеграция WINS с DNS 97

Автоматизация процесса назначения IP-адресов (протокол DHCP) 98

7. Глобальные сети и методы коммутации в них 99

7.1. Коммутация каналов на основе частотного мультиплексирования 101

7.2. Коммутация каналов на основе разделения времени 103

1. Введение

Компьютерная сеть– это набор компьютеров, связанных коммуникационной системой и снабженных соответствующим программным обеспечением, позволяющим пользователям сети получать доступ к ресурсам этого набора компьютеров. Сеть могут образовывать компьютеры разных типов, которыми могут быть небольшие микропроцессоры, рабочие станции, мини-компьютеры, персональные компьютеры или суперкомпьютеры. Коммуникационная система может включать кабели, повторители, коммутаторы, маршрутизаторы и другие устройства, обеспечивающие передачу сообщений между любой парой компьютеров сети. Компьютерная сеть позволяет пользователю работать со своим компьютером как с автономным и добавляет к этому возможность доступа к информационным и аппаратным ресурсам других компьютеров сети.