- •Предисловие
- •Введение
- •Общие сведения о структурной организации, классификации, хронологии разработки и основных характеристиках вычислительных машин и систем
- •1.1. Теоретические и технические предпосылки разработки электронных вычислительных устройств
- •1.2. Структурная организация
- •1.3. Хронология разработки и эволюции
- •Контрольные вопросы и задания
- •2. Центральные процессоры вычислительных машин
- •2.1. Назначение, состав и основные характеристики процессоров
- •2.2. Архитектурные способы повышения производительности процессоров
- •2.3. История разработки микропроцессоров и эволюции их характеристик
- •2.4. Процессоры для портативных мобильных компьютеров
- •2.5. Процессоры для высокопроизводительных вычислительных машин и систем
- •Контрольные вопросы и задания
- •3. Запоминающие устройства вычислительных машин
- •3.1. Назначение, характеристики, типы запоминающих устройств и основные принципы их построения
- •3.3. Организация, функционирование и характеристики запоминающих устройств основной памяти
- •Важнейшие характеристики основных типов микросхем памяти представлены в табл. 3.1.
- •Характеристики основных типов микросхем памяти
- •3.4. Организация и функционирование кэш-памяти
- •3.5. Внешние запоминающие устройства на магнитных дисках
- •3.6. Внешние запоминающие устройства на магнитных лентах
- •3.7. Внешние запоминающие устройства на оптических дисках
- •3.8. Внешние запоминающие устройства на мобильных носителях информации
- •4. Устройства ввода-вывода информации
- •4.1. Устройства ввода информации
- •4.3. Компоненты аудиоподсистемы вычислительных машин
- •4.4. Печатающие устройства
- •Контрольные вопросы и задания
- •5. Организация коммуникаций функциональных устройств вычислительных машин
- •5.1. Общие понятия
- •5.2. Арбитраж шин
- •5.3. Физические аспекты передачи информации по шинам
- •5.4. Способы повышения эффективности шин
- •5.5. Эволюция и современное состояние шин персональных компьютеров
- •Контрольные вопросы и задания
- •6.1. Классификация вычислительных сетей
- •6.2. Основные понятия многоуровневого сетевого взаимодействия
- •6.3. Общие сведения о телекоммуникационных системах
- •Контрольные вопросы и задания
- •7. Физический уровень сетевых телекоммуникаций
- •7.1. Общие понятия
- •7.2. Кабельные линии связи
- •7.3. Беспроводные линии связи
- •7.4. Характеристики линий связи
- •7.5. Методы передачи дискретных данных на физическом уровне
- •Контрольные вопросы и задания
- •8. Канальный уровень сетевых телекоммуникаций
- •8.1. Организация канального уровня
- •8.2. Протокол передачи данных hdlc
- •8.3. Протокол передачи данных ррр
- •8.4. Управление доступом к среде передачи данных
- •Контрольные вопросы и задания
- •9. Основные типы аппаратных сетевых устройств физического и канального уровней
- •9.1. Сетевые адаптеры
- •9.2. Концентраторы
- •9.3. Мосты и коммутаторы
- •Контрольные вопросы и задания
- •10. Базовые сетевые технологии
- •10.1. Сетевые стандарты и спецификации
- •10.2. Технология локальных сетей Ethernet
- •10.3. Технология локальных сетей Fast Ethernet
- •10.4. Сетевая технология Gigabit Ethernet
- •10.5. Технология Token Ring
- •10.6. Технологии беспроводных локальных сетей
- •10.7. Технология беспроводных региональных сетей
- •10.8. Технология Bluetooth
- •Контрольные вопросы и задания
- •11. Объединение сетей средствами сетевого и транспортного уровней
- •11.1. Общие сведения о протоколах сетевого
- •11.2. Адресация ip-протокола
- •11.3. Маршрутизация и маршрутизаторы
- •Контрольные вопросы и задания
- •12. Технологии удаленного доступа и глобальных сетевых связей
- •12.1. Удаленные соединения
- •12.2. Технологии глобальных сетевых связей
- •Контрольные вопросы и задания
- •13. Организация и характеристики многопроцессорных вычислительных комплексов
- •13.1. Классификация и архитектура многопроцессорных вычислительных комплексов
- •13.2. Организация коммуникационных сред
- •13.3. Способы организации коммутации
- •Контрольные вопросы и задания
- •Заключение
- •Словарь терминов и определений
- •Алфавитно-предметный указатель
- •Вычислительная сеть 9, 197
- •Домен коллизий 250 Доступ к сети удаленный 315
- •Список основных сокращений
Контрольные вопросы и задания
Перечислите основные стандарты локальных вычислительных сетей.
На какие подуровни разделяют канальный уровень и в чем заключаются их функции?
Охарактеризуйте типы кадров подуровня логической передачи данных LLC.
Опишите структуру кадра LLC.
Представьте особенности метода доступа к среде передачи данных, используемого в технологии локальных вычислительных сетей Ethernet.
Что такое «коллизия» и какие способы применяют для распознавания и преодоления «коллизий»?
Перечислите и охарактеризуйте физические спецификации и аппаратные средства технологии Ethernet.
Дайте определение понятию «домен коллизий».
Приведите специфические особенности и характеристики технологии Fast Ethernet.
В чем заключаются основные преимущества технологии Gigabit Ethernet, какие спецификации физического уровня применяются в этой технологии?
Опишите принципы построения и характерные параметры технологии локальных вычислительных сетей Token Ring.
Каковы особенности реализации технологии локальных вычислительных сетей FDDI?
Дайте характеристику беспроводных технологий ЛВС.
Представьте типы сервисов, предоставляемых беспроводными ЛВС стандарта 802.11.
В чем заключаются основные отличия технологии беспроводных региональных сетей стандарта 802.16 от технологий стандарта 802.11?
Опишите технологию беспроводной связи Bluetooth.
11. Объединение сетей средствами сетевого и транспортного уровней
11.1. Общие сведения о протоколах сетевого
и транспортного уровней
Протоколы, работающие на сетевом уровне многоуровневой модели сетевого взаимодействия, отвечают за передачу данных по интерсети от отправителя к получателю, которые расположены в разных локальных сетях. Это отличает их от протоколов канального уровня, которые передают пакеты только получателям в той же ЛВС.
Самый популярный протокол сетевого уровня – IP (Internet Protocol – межсетевой протокол). Протокол IP выполняет следующие важные сетевые функции:
1) инкапсуляцию – упаковку пакета данных транспортного уровня в дейтаграмму;
2) адресацию – идентификацию систем в сети по их адресам;
3) маршрутизацию – определение наиболее эффективного пути к целевой системе;
4) фрагментацию – разбиение данных на фрагменты, по размеру подходящие для передачи по сети;
5) идентификацию протокола транспортного уровня, который сгенерировал данные в дейтаграмме.
Протоколы, действующие на транспортном уровне многоуровневой модели сетевого взаимодействия, совместно с протоколами сетевого уровня обеспечивают единый сервис, необходимый приложениям для работы с сетью.
Наиболее популярны протоколы транспортного уровня TCP (Transmission Control Protocol – протокол управления передачей) и UDP (User Datagram Protocol – протокол пользовательских дейтаграмм).
Протокол TCP обеспечивает приложениям надежный сервис с гарантированной доставкой данных, подтверждением приема пакетов, управлением потоком данных, обнаружением и коррекцией ошибок. TCP предназначен для передачи с побитовой точностью больших объемов данных, например, программных файлов. Протоколы транспортного уровня инкапсулируют данные, полученные от протоколов прикладного уровня, добавляя к ним свой заголовок, как это делают и протоколы более низких уровней. Часто протоколы прикладного уровня передают TCP больше данных, чем вмещает отдельный пакет, поэтому TCP разбивает данные на несколько сегментов (segments). Совокупность сегментов, составляющих единую транзакцию, называется последовательностью (sequence). К каждому сегменту добавляется собственный заголовок TCP, после чего он передается на сетевой уровень для передачи в отдельной дейтаграмме. Когда все сегменты достигают компьютера-получателя, TCP восстанавливает из них исходную последовательность. Протокол TCP ориентирован на соединение. Это означает, что до начала обмена данными прикладного уровня отправитель и получатель должны установить связь между собой – это гарантирует, что оба компьютера-абонента существуют, работают без сбоев и готовы к приему данных. Соединение TCP сохраняется на протяжении всего обмена данными, а затем закрывается установленным образом.
Протокол UDP в отличие от TCP не ориентирован на соединение и не обеспечивает подтверждение приема, управление потоком, сегментацию и гарантированную доставку. Протокол UDP используется в основном для обмена короткими запросами и ответами. В результате UDP намного проще TCP и создает гораздо меньше нагрузки на сеть. ТСР, выполняя свои функции, генерирует большой объем управляющего трафика, тогда как накладные расходы, связанные с использованием UDP, относительно невелики.
Стек (набор) протоколов TCP/IP, состоящий из протоколов сетевого и транспортного уровней, функционирующих совместно, осуществляет сетевую поддержку подключения всех узлов и взаимодействие сетей.
Два протокола транспортного уровня из набора TCP/IP обеспечивают приложениям разный уровень обслуживания. Комбинация UDP и IP обеспечивает минимальный транспортный сервис с низким уровнем накладных расходов.