Учебник для вузов в. Олифер Н. Олифер Компьютерные Принципы, технологии, протоколы
 Скачать 22.28 Mb.
|
|
ЧЕБНИК >ДЛЯ ВУЗОВ t g n n r E P В. Олифер Н. Олифер r - y 'f c '# v « /ч j * ^ н т і Компьютерные сети Принципы, технологии, протоколы 4 е издание УЧЕБНИК ДЛЯ ВУЗОВ В. Олифер Н. Олифер Компьютерные Принципы, технологии, протоколы Рекомендовано Министерством образования и науки Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению «Информатика и вычислительная техника» и по специальностям «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети», «Автоматизированные машины, комплексы, системы и сети», «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем». издание Москва • Санкт-Петербург • Нижний Новгород • Воронеж Ростов-на-Дону • Екатеринбург • Самара ■ Новосибирск Киев • Харьков Минск 2010 ББК 32.973.202я7 УДК 004.7(075) 0-54 Рецензенты: Кафедра «Вычислительная техника» факультета «Вычислительные машины и системы» Московского государственного института радиотехники, электроники и автоматики (Технического университета); Ю. А. Григорьев, д. т. н., профессор кафедры «Системы обработки информации и управления» Московского государственного технического университета им. Н. Э. Баумана; Б. Ф. Прижуков, к. т. н., заместитель начальника ИВЦ ОАО «Московский междугородный и международный телефон» Олифер В. Г., Олифер Н. А. 0 -5 4 Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 4-е изд. — СПб.: Питер, 2010. — 944 с.: ил. ISBN 978-5-49807-389-7 Новое издание одного из лучших российских учебников по сетевым технологиям можно считать юбилейным. Прошло ровно 10 лет с момента первой публикации книги «Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы». За это время книга приобрела широкую популярность в Рос сии, была издана на английском, испанском, португальском и китайском языках, и с каждым но вым изданием она существенно обновлялась. Не стало исключением и это, четвертое издание, в котором появилось много новых разделов, посвященных самым актуальным направлениям сете вых технологий. Издание предназначено для студентов, аспирантов и технических специалистов, которые хотели бы получить базовые знания о принципах построения компьютерных сетей, понять особенности традиционных и перспективных технологий локальных и глобальных сетей, изучить способы создания крупных составных сетей и управления такими сетями. Рекомендовано Министерством образования и иауки Российской Федерации в качестве учебно го пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению «Информа тика и вычислительная техника» и по специальностям «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети», «Автоматизированные машины, комплексы, системы и сети», «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем». ББК 32.973.202Я7 УДК 004.7(075) Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было фор ме без письменного разрешения владельцев авторских прав. Информация, содержащаяся в данной книге, получена из источников, рассматриваемых издательством как надежные. Тем не менее, имея в виду возможные человеческие или технические ошибки, издательство не может гарантировать абсолютную точность и полноту приводимых сведений и не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги. ISBN 978-5-49607-389-7 О ООО «Лидер», 2010 Оглавление От авторов........................................................................................................................................ 17 Для кого эта книга..............................................................................................................................17 Изменения в четвертом издании......................................................................................................18 Структура книги.................................................................................................................................... 19 Веб-сайт поддержки книги.................................................................................................................. 21 Благодарности......................................................................................................... ......................... 22 ЧАСТЬ 1. ОСНОВЫ СЕТЕЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ Глава 1. Эволюция компьютерных сетей...................................................................................... 24 Два корня компьютерных сетей.......................................................................................................... 25 Вычислительная и телекоммуникационная технологии............................................................... 25 Системы пакетной обработки...................................................................................................... 25 Многотерминальные системы — прообраз сети...........................................................................26 Первые компьютерные сети................................................................................................................28 Первые глобальные сети................................................................................................................28 Первые локальные сети................................................................................................................. 30 Конвергенция сетей.............................................................................................................................33 Сближение локальных и глобальных сетей.................................................................................. 33 Конвергенция компьютерных и телекоммуникационных сетей.................................................. 35 Выводы.................................................................................................................................................37 Вопросы и задания............................................................................................................. ................37 Глава 2. Общие принципы построения с е те й ..............................................................................39 Простейшая сеть из двух компьютеров...............................................................................................40 Совместное использование ресурсов......................................................................................... 40 Сетевые интерфейсы.....................................................................................................................40 Связь компьютера с периферийным устройством.......................................................................42 Обмен данными между двумя компьютерами.............................................................................. 43 Доступ к ПУ через сеть................................................................................................................. 44 Сетевое программное обеспечение.................................................................................................. 44 Сетевые службы и сервисы............................................................................................................45 Сетевая операционная система.................................................................................................... 47 Сетевые приложения.....................................................................................................................49 Физическая передача данных по линиям связи..................................................................................52 Кодирование..................................................................................................................................52 Характеристики физических каналов........................................................................................... 54 Проблемы связи нескольких компьютеров.................................................................................. . . . 55 Топология физических связей...................................................................................................... 55 Адресация узлов сети................................................................................................................... 59 Коммутация................................................................................................................................... 62 4 Оглавление Обобщенная задача коммутации........................................................................................................ 62 Определение информационных потоков......................................................................................63 Маршрутизация.............................................................................................................................64 Продвижение данных..................................................................................................................... 67 Мультиплексирование и демультиплексирование....................................................................... 69 Разделяемая среда передачи данных........................................................................................... 70 Типы коммутации...........................................................................................................................73 Выводы.................................................................................................................................................74 Вопросы и задания.............................................................................................................................. 75 Глава 3. Коммутация каналов и пакетов...................................................................................... 77 Коммутация каналов.............................................................................................................................78 Элементарный канал..................................................................................................................... 78 Составной канал.............................................................................................................................80 Неэффективность при передаче пульсирующего трафика.......................................................... 84 Коммутация пакетов.............................................................................................................................85 Буферизация пакетов................................................................................................................... 88 Дейтаграммная передача..............................................................................................................89 Передача с установлением логического соединения.................................................................. 91 Передача с установлением виртуального канала.........................................................................93 Сравнение сетей с коммутацией пакетов и каналов...........................................................................95 Транспортная аналогия для сетей с коммутацией пакетов и каналов......................................... 95 Количественное сравнение задержек........................................................................................... 96 Ethernet — пример стандартной технологии с коммутацией пакетов............................................. 103 Выводы............................................................................................................................................... 105 Вопросы и задания.............................................................................................................................106 Глава 4. Архитектура и стандартизация с ете й ....................................................................... 108 Декомпозиция задачи сетевого взаимодействия.............................................................................109 Многоуровневый подход..............................................................................................................109 Протокол и стек протоколов........................................................................................................ 112 Модель OSI......................................................................................................................................... 113 Общая характеристика модели OSI............................................................................................. 113 Физический уровень................................................................................................................... 116 Канальный уровень..................................................................................................................... 116 Сетевой уровень...........................................................................................................................118 Транспортный уровень................................................................................................................ 121 Сеансовый уровень..................................................................................................................... 122 Уровень представления................................................................................................................122 Прикладной уровень................................................................................................................... 123 Модель OSI и сети с коммутацией каналов................................................................................ 123 Стандартизация сетей....................................................................................................................... 124 Понятие открытой системы........................................................................................................ 124 Источники стандартов................................................................................................................. 125 Стандартизация Интернета........................................................................................................ 126 Стандартные стеки коммуникационных протоколов................................................................. 126 Соответствие популярных стеков протоколов модели OSI........................................................ 130 Информационные и транспортные услуги........................................................................................ 131 Распределение протоколов по элементам сети.........................................................................132 Вспомогательные протоколы транспортной системы................................................................134 Выводы............................................................................................................................................... 136 Вопросы и задания.............................................................................................................................136 Глава 5. Примеры с е т е й ............................................................................................................. 138 Классификация компьютерных сетей............................................................................................... 139 Классификация компьютерных сетей в технологическом аспекте........................................... 139 Другие аспекты классификации компьютерных сетей................................................................ 141 Оглавление 5 Обобщенная структура телекоммуникационной сети ...................................................................... 143 Сеть доступа................................................................................................................................. 143 Магистральная сеть...................................................................................................................... 144 Информационные центры.............................................................................................................144 Сети операторов связи...................................................................................................................... 145 Услуги............................................................................................................................................ 146 Клиенты.........................................................................................................................................147 Инфраструктура............................................................................................................................148 Территория покрытия.................................................................................................................. 149 Взаимоотношения между операторами связи различного типа................................................150 Корпоративные сети............................................................................................................................ 151 Сети отделов..................................................................................................................................151 Сети зданий и кампусов...............................................................................................................153 Сети масштаба предприятия....................................................................................................... 154 Интернет.............................................................................................................................................. 156 Уникальность Интернета...............................................................................................................157 Структура Интернета.................................................................................................................... 158 Классификация провайдеров Интернета по видам оказываемых услуг.....................................159 Выводы................................................................................................................................................160 Вопросы и задания............................................................................................................................. 160 |