Т.П.Сергеева
Лекции по курсу «Инфо-коммуникационные сети»
Оглавление
Лекция 1. 2
Сети связи, их характеристики, место корпоративных сетей 2
Общая классификация сетей связи 5
Основные параметры сетей связи 6
Анализ общих характеристик сетей 7
Топология сетей связи 9
Технологии передачи в сетях 12
Вопросы к лекции 1 13
Лекция 2 13
Система телефонной связи общего пользования и её подсистемы 13
Коммутационные технологии 13
Система нумерации в сети ТфОП 17
Привязка корпоративных сетей к сети ТфОП 18
Вопросы к лекции 2. 18
Лекция 3 19
Модель Взаимодействия Открытых Систем. 19
Протоколы и интерфейсы 21
Уровни модели OSI 23
Назначение уровней модели OSI 34
Лекция 4. 35
Технология Ethernet 35
Протокол CSMA 35
Общий вид формата кадров 36
Коммутаторы Ethernet 38
Архитектура сети Ethernet 39
Вопросы к лекции 4 42
Лекция 5. 43
Траспортная сеть SDH. 43
Общая характеристика технологии SDH 43
Схема преобразований в информационные структуры SDH 49
Информационные структуры 49
Форматы циклов 53
Вопросы к лекции 5 57
Лекция 6 58
Функциональные модули сети SDH 58
Отказоустойчивые схемы в сетях СЦИ 62
Обзор существующих типовых отказоустойчивых структур SDH 63
Структуры в сетях SDH с использованием кросс-коннекторов 66
Резервирование в решетчатых сетях 69
Скорость переключения на резерв 71
Наложенные кольца SDH и DWDM 72
Вопросы к лекции 6 74
Лекция 7 (4 часа) 74
Протокол IP 74
Протокол IP 81
Схема IP-адресации 90
Классовая адресация 91
Вопросы к лекции 7: 93
Лекция 8 94
Организация подсетей и маршрутизация 94
Использование подсетей 95
Пример использования подсетей 96
Физические и логические адреса 98
Продление жизни адресного пространства IPv4 100
IP-маршрутизация 104
IGP, EGP и протоколы маршрутизации 109
Лекция 9 (4 часа) 113
Протокол TCP 113
Истоки TCP/IP 113
Протокол управления передачей (TCP) 116
Поля ТСР 118
Сервисы ТСР 120
Установка соединения ТСР 120
Сегмент ТСР 123
Порядковые номера и подтверждения 125
Поток ТСР и управление окном 128
Повторная передача ТСР 133
Медленный запуск и предотвращение перегрузки 133
Прерывание связи 136
Вопросы к лекции 9: 137
Лекция 10 (4 часа) 137
Структура сетей MPLS 137
Описание функционирования технологии MPLS 147
Особенности различных применений технологии MPLS 158
Технология MPLS IGP 158
Технология MPLS ТЕ 161
Вопросы к лекции 10: 164
Лекция 11 164
Технология VPN-MPLS 164
Принципы построения L3 VPN MPLS 169
Сети VPN MPLS 2-го уровня (L2 VPN) 174
Вопросы к лекции 11: 180
Лекция 12 (4 часа) 180
МetroEthernet 180
Преимущества MetroEthernet в городских и зоновых сетях. 182
Архитектура MetroEthernet. 183
Узлы доступа MSAN 189
Технологии коммутации 194
Вопросы к лекции 12 200
Лекция 13 200
Виртуальные локальные сети VLAN 200
Типы VLAN 201
Организация услуг на базе MetroEthernet 201
Организация VLAN (VPN L2) по стандарту IEEE 802.1Q. 202
Вопросы к лекции 13 207
Лекция 1. Сети связи, их характеристики, место корпоративных сетей
В соответствии с ФЗ "О связи" сеть связи – это технологическая система, включающая в себя средства и линии связи.
В научной литературе даётся другое, абстрактное определение: сеть – соединение некоторой совокупности компонентов (линий и узлов) между собой в стабильную структуру для совместного использования. В математическом смысле сеть – связное множество. Таким образом, сеть связи это система, состоящая из узлов и линий связи. В узлах сети производится генерация и обработка информации и ее преобразование для передачи по линиям связи. По линиям связи с помощью оборудования передачи осуществляется передача (перенос) информации между узлами. Передача или перенос информации производится по линиям связи с использованием среды передачи различного вида. Среда передачи может быть представлена кабельными (проводными или оптоволоконными) и беспроводными средствами передачи радио или оптического диапазона
Предназначение сети в настоящее время в значительной степени зависит от вида собственности на них. С этой точки зрения сети делятся на сети общего пользования (public) и частные сети (private). Сети общего пользования находятся преимущественно в государственной собственности (государство владеет не менее 51% всех акций). Сети общего пользования призваны обеспечивать все население страны общедоступными услугами связи. Частные сети такой задачи не решают, а являются коммерческими предприятиями.
Согласно новому Закону о связи, сети бывают четырех типов: сети общего пользования, технологические сети, выделенные сети и сети специального назначения (см. рис.1). Таким образом, термин «корпоративные сети» в настоящее время формально выведен из употребления. Корпоративные сети по новой терминологии можно отнести либо к технологическим, либо к выделенным сетям. Выделенные сети характеризуются тем, что они имеют внутреннюю нумерацию и не связаны с сетью общего пользования. Технологические сети призваны обрабатывать технологическую (производственную) информацию отдельной корпорации, но могут иметь выход на сеть общего пользования. Следует отметить, что ранее понятия ведомственная сеть и корпоративная сеть считают взаимозаменяемыми, что не совсем правильно. Ведомственными сетями являются сети отдельных министерств и ведомств, решающие задачи этих ведомств, например, сети министерства путей сообщения, сеть энергетиков, газовиков и т.д. В настоящее время в связи с приватизацией часть ведомственных сетей преобразована в отдельные акционерные общества, например, сеть ЗАО «Транстелеком» или сеть связи «Газпрома», которые уже не ограничиваются целиком задачами технологической связи министерства или ведомства, а расширили свои функции вплоть до предоставления услуг потребителям по коммерческим тарифам, т.е. имеют свойства корпоративной сети. Можно привести пример построения сети ОАО «РАО ЕЭС».Эта сеть не является выделенной, так как она должна сопрягаться с сетью общего пользования, также она уже и не чисто технологическая, так как имеет в своем составе так называемый «корпоративный сегмент», который должен предоставлять услуги доступа к бирже по торговле электроэнергией и т.п. Для того, чтобы не останавливаться далее на вопросах терминологии, будем считать, что в свете изучения данного предмета ведомственные и технологические сети объединяются под термином «корпоративные», подчеркивая их отличие от сетей общего пользования.
Целью курса «Корпоративные информационные системы» является изучение вопросов построения и функционирования выделенных и технологических (корпоративных) сетей с учетом использования в этих сетях современных телекоммуникационных технологий. Особое внимание уделяется взаимодействию и интеграции сетей всех уровней, техническим особенностям различных технологий, а также протоколам и сервисным службам в корпоративных сетях.
Место корпоративных сетей в системе электросвязи РФ показано на рис.1.1.
Рис.1.1. Подсистемы системы электросвязи