МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Технологический институт Федерального образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет» В.Б. Лебедев, А.А. Дегтярев Сети ЭВМ и телекоммуникации Учебное пособие Таганрог 2009 УДК 681.3(075) Лебедев В.Б. Сети ЭВМ и телекоммуникации. Учебное пособие. Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2009. - 136c.. В учебном пособии изучаются общие принципы построения вычислительных сетей, возможностей их реализации на основе базовых технологий и общепринятых стандартов. Предлагаемое учебное пособие предназначено для подготовки студентов II курса по специальности 230102 – «Автоматизированные системы управления обработки и информации». Табл. 5. Ил. 46. Библиогр.: 10 назв. Рецензенты: Ю.О. Чернышев, заслуженный деятель науки РФ, зав. каф. прикладной математики РГАСХМ, д.т.н., профессор. В.Б. Тарасов, к.т.н., доцент Московского государственного технического университета им М.Э. Баумана. Оглавление

Введение. 7

1 Классификация информацинно-вычислительных сетей. 8

1.1.1 Преимущества компьютерных сетей. 8

1.1.2 Основные компоненты сети. 8

9

1.1.3 Архитектура «клиент-сервер». 9

1.1.4 Одноранговые сети. 11

1.1.5 Топологии сетей. 12

1.2.1 Элементы передачи данных. 13

1.2.2 Протоколы обмена данными. 14

1.2.3 Кодирование сообщений. 15

1.2.4 Формат кадра. 16

1.3.1Протоколы передачи данных. 17

1.3.2 Физическая адресация. 19

1.3.3 Обмен данными в Ethernet. 20

1.3.4 Иерархическая конструкция сетей Ethernet. 21

1.3.5Уровни иерархической сети. 23

1.3.6 IP-адресация. 23

1.4.1 Уровень доступа. 24

1.4.2 Функции концентраторов. 24

1.4.3 Функции коммутаторов. 26

1.4.4 Широковещательная рассылка сообщений. 27

1.4.5 Address Resolution Protocol (ARP) 28

1.5.1 Уровень распределения 29

1.5.2 Функции маршрутизаторов. 30

1.5.3 Шлюз по умолчанию. 31

1.5.4 Таблицы маршрутизации. 32

1.5.5 Локальная сеть (ЛВС). 33

1.5.6 Масштабируемость сети. 34

1.6.1 Проектирование сети Ethernet. 36

1.6.2 Моделирование сети. 37

2. Глобальная сеть Интернет. 38

2.1.1Интернет-провайдеры. 38

2.1.2 Точка присутствия. 39

2.1.3 Способы подключения. 39

2.1.4 Услуги Интернет-провайдеров. 41

2.2.1 Интернет протокол IP. 45

2.2.2 Обработка пакетов данных. 46

2.2.3 Передача данных в Интернет. 47

2.3.1 Варианты представления сети интернет. 48

2.3.2 Устройства в сети Интернет. 49

2.4.1 Каналы передачи данных. 50

2.4.2 «Витая пара». 51

2.4.3 Коаксиальный кабель. 53

2.4.4 Оптоволоконные кабели. 54

2.5.1 Стандарты прокладки кабелей. 56

2.5.2 Прокладка сетей на основе кабеляUTP. 57

3. Сетевая адресация. 60

3.1.1 ФункцииIP-адресов. 60

3.1.2 Структура IP-адреса. 60

3.1.3IP-адрес и маска подсети. 62

3.2.1 Классификация IP-адресов. 64

3.2.2 Общие и частныеIP-адреса. 65

3.2.3 Виды рассылок. 66

3.3.1 Присвоение статического и динамического адреса 69

3.3.2 Серверы DHCP. 71

3.3.3 Настройка DHCP. 71

3.4.1 Шлюз по умолчанию. 73

3.4.2 Присвоение адреса. 74

3.4.3 Преобразование сетевых адресов. 76

4.Сетевые службы. 77

4.1.1 Взаимодействие клиента и сервера. 77

4.1.2 Протоколы взаимодействия. 79

4.1.3 Транспортные протоколы TCP и UPD. 80

4.1.4 распределение портовTCP/IP. 81

4.2.1 Служба доменных имен (DNS). 82

4.2.2 Веб-клиенты и серверы. 83

4.2.3 FTP-клиенты и серверы. 83

4.2.4 Почтовые клиенты и серверы. 84

4.2.6 Интернет телефония. 85

4.2.7 Распределение портов. 86

4.3.1 Взаимодействие протоколов. 86

4.3.2 Модель взаимодействия открытых систем (OSI). 87

5. Беспроводные технологии. 89

5.1.1 Беспроводные технологии и устройства. 89

5.1.2 Преимущества и ограничения беспроводной технологии. 91

5.1.3 Типы беспроводных сетей. 92

5.2.1 Стандарты беспроводных сетей. 94

5.2.2 Компоненты беспроводной локальной сети. 95

5.2.3 Идентификатор набора служб SSID. 96

5.2.4 Беспроводные каналы. 97

5.3.1 Атака беспроводных локальных сетей (WLAN). 98

5.3.2 Ограничение доступа в сети WLAN. 99

5.3.3 Аутентификация в сети WLAN. 99

5.3.4 Шифрование в сети WLAN. 101

5.4.1 Планирование сети WLAN. 103

5.4.1 Установка и обеспечение безопасности точки доступа. 103

6. Локальные вычислительные сети 104

6.1 Методы доступа 106

6.2. Технология Ethernet 106

6.2.1. Метод доступа CSMA/CD 107

6.2.2. Спецификации физической среды Ethernet 109

6.3. Основные характеристики стандарта Token Ring 110

6.3.1. Маркерный метод доступа к разделяемой среде 111

6.4. Fast Ethernet как развитие классического Ethernet'а 113

6.5. Технология Gigabit Ethernet 115

6.6. Основы технологии FDDI 116

6.7. Общая характеристика технологии 100VG-AnyLAN 119

7. Сетевые операционные системы 120

7.1. Назначение операционных систем 120

7.2. Требования операционной системы 121

7.3. Выбор операционной системы 122

8. Виды конференцсвязи 123

8.1. Система конференцсвязи HiPath DAKS 123

8.2. Документальная телеконференция 125

9. Web технологии 132

Библиографический список: 135

Введение.

Существует много типов сетей, предоставляющих нам самые разные услуги. В течение дня люди звонят по телефону, смотрят шоу по телевизору, слушают радио, что-то ищут в Интернете или даже играют в видеоигры с партнером из другой страны. Все это было бы невозможно, если бы не было надежных сетей. Сети объединяют людей и устройства независимо от того, в какой части света они находятся. Сети используют, даже не думая, как они работают и что бы было, если бы их не существовало. [1]

Коммуникационные технологии, которые использовались в 90-х годах и ранее, предполагали прокладку отдельных, специализированных сетей для передачи голоса, видео и компьютерных данных. Для доступа к каждой сети необходимы были отдельные устройства. Телефоны, телевизоры и компьютеры передавали данные с использованием специализированных технологий и сетевых структур. Тем не менее, всем хотелось бы получить доступ к таким сетевым службам одновременно, желательно с одного устройства.

Современные технологии позволили создать сеть нового типа, предоставляющую несколько видов услуг. В отличие от специализированных сетей, новые, объединенные системы могут передавать голос, видеоизображение и данные с использованием одного и того же канала связи или сетевой структуры.

На рынке появляются новые товары с поддержкой возможностей объединенных информационных сетей. Появилась возможность смотреть эфирные видеопрограммы на мониторе компьютера, звонить по телефону через Интернет или искать информацию в Интернете, используя экран телевизора. Все это сделали объединенные сети.

Результатом изучения данного курса станут ваши навыки:

• Объяснить концепцию организации сети и преимущества;

• Объяснить концепцию протоколов связи;

• Объяснить принцип протоколов связи;

• Объяснять принципы обмена данными посредством локальной сети Ethernet;

• Описывать устройства уровня доступа и методы обмена данными по локальной сети Ethernet;

• Описывать устройства уровня распределения и методы межсетевой связи;

• Разрабатывать, внедрять и тестировать локальную сеть и многое другое.

1. Классификация информацинно-вычислительных сетей.

   1. Преимущества компьютерных сетей.

Существуют сети любого размера, начиная от простых сетей из двух компьютеров, и до систем, соединяющих миллионы устройств. Сети, созданные в небольших офисах, домах или домашних офисах, сокращенно называются SOHO. Сети SOHO обеспечивают нескольким локальным компьютерам общий доступ к ресурсам, например, принтерам, документам, изображениям и музыке.

Крупные корпоративные сети используются в рекламных целях и для продажи продукции, заказа расходных материалов и общения с покупателями. Как правило, сетевая связь эффективнее и дешевле традиционных методов обмена данными, например, почты или международных телефонных звонков. С помощью сетей можно быстро обмениваться данными (например, сообщениями электронной почты или мгновенными сообщениями), а также собирать, хранить и скачивать информацию с сетевых серверов. [7]

Обычно корпоративные и домашние сети предоставляют общий доступ к сети Интернет. Интернет считается "сетью сетей", поскольку фактически состоит из тысяч соединенных друг с другом сетей.

Сеть и Интернет можно использовать в различных целях:

• обмен музыкальными файлами и видеозаписями;

• поиск информации и дистанционное обучение;

• общение с друзьями;

• планирование отпусков;

• покупка подарков и расходных материалов.

Небольшие домашние сети – обеспечивают связь нескольких компьютеров между собой и выход в Интернет.

Сети для малого офиса/домашнего офиса (SOHO) – позволяет компьютерам в домашнем офисе или удаленном офисе подключаться к корпоративной сети или получать доступ к централизованным и коллективно используемым ресурсам.

Средние и крупные сети – например, используемые корпорациями или учреждениями образования, могут быть установлены в нескольких местах и включать сотни или тысячи взаимосвязанных компьютеров.

Глобальные сети – глобальная электронная сеть Интернет является сетью сетей, связывающей миллионы компьютеров по всему миру.