СОДЕРЖАНИЕ
ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И ИНФОРМАТИКИ
Кафедра МСИБ
«КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ»
для специальностей 210406, 210404, 210403, 210400
Составители:
д.т.н., проф. Лихтциндер Б.Я.
к.т.н., доц. Киреева Н. В.
ст. препод. Буранова М.А.
Редактор:
к.т.н., доц. Зайкин В.П.
Рецензент:
д.т.н., проф. Васин Н.Н.
Самара, 2012
СОДЕРЖАНИЕ
Список сокращений. 10
Введение. 12
1. Общие характеристики. 14
1.1 Основные определения и термины.. 14
1.2 Особенности ЛВС.. 16
Вопросы: 22
2. Топология вычислительной сети и методы доступа. 24
2.1 Топология вычислительной сети. 24
2.1.1 Общая шина. 25
2.1.2 Кольцо. 26
2.1.3 Звезда. 27
Вопросы: 28
3. Эталонная модель взаимодействия открытых. 29
систем.. 29
3.1 Семиуровневая модель OSI 29
3.2 Взаимодействие уровней модели OSI 30
Вопросы: 32
4. Общие сведения и функции уровней OSI 33
4.1 Прикладной уровень (Application layer) 33
4.2 Уровень представления данных (Presentation layer) 34
4.3 Сеансовый уровень (Session layer) 35
4.4 Транспортный уровень (Transport Layer) 36
4.5 Сетевой уровень (Network Layer) 37
4.6 Канальный уровень (Data Link) 39
4.7 Физический уровень (Physical Layer) 41
Вопросы: 42
5. Стек-протоколы локальных сетей. 43
5.1 Уровень MAC.. 43
5.2 Уровень LLC.. 44
5.3 Стандарты ЛВС.. 46
Вопросы: 50
6. Методы доступа. 52
6.1 CSMA/CD.. 53
6.2 CSMA/CA.. 55
6.3 TPMA.. 55
6.4 TDMA.. 61
6.5 FDMA.. 62
6.6 Тактируемый метод доступа. 63
6.7 Метод «вставка регистра». 64
Вопросы: 64
7. Методы кодирования в локальных сетях. 66
7.1 Коды без возврата к нулю NRZ. 66
7.2 Коды с возвратом к нулю RZ. 67
7.3 Манчестерский код. 69
7.4 Дифференциальный манчестерский код. 70
7.5 Код MLT-3. 71
7.6 Код 8В6Т. 72
7.7 Код 4В5В.. 72
Вопросы: 75
8. Структурированная кабельная система и среды.. 77
передач. 77
8.1 Принципы проектирования. 78
8.1.1 Стадии проектирования. 78
8.1.2 Телекоммуникационная стадия проектирования. 78
8.2 Этапы создания СКС. 79
8.3 Международный стандарт ISO/IEC 11801 "Информационная технология – Универсальная Кабельная Система для зданий и территории заказчика". 81
8.4 Российские стандарты. Электроустановки зданий и сооружений 82
8.5 Среды передачи. 83
8.5.1 Физическая среда передачи данных. 83
8.5.2 Кабели связи, линии связи, каналы связи. 84
8.6 Типы кабелей и структурированные кабельные системы. 85
8.7 Кабельные системы. 85
8.8 Типы кабелей. 86
8.8.1 Кабель типа «витая пара» (twisted pair). 86
8.8.2 Коаксиальные кабели. 87
8.8.3 Оптоволоконный кабель. 88
8.9 Кабельные системы Ethernet. 89
10Base-T, 100Base-TX.. 89
10Base 2: 90
10Base 5: 90
8.10. Беспроводные технологии. 90
8.10.1 Радиосвязь. 90
8.10.2 Связь в микроволновом диапазоне. 91
8.10.3 Инфракрасная связь. 91
Вопросы: 91
9. Сетевые технологии. 93
9.1 Ethernet 802.3. 93
9.1.1 Аппаратура 10BASE 5. 95
9.1.2 Аппаратура 10BASE 2. 95
9.1.3 Аппаратура 10BASE Т. 96
9.1.4 Аппаратура 10BASE F.. 97
9.1.5 Выбор конфигураций Ethernet 97
9.1.6 Правило 5-4-3. 97
9.1.7 Модель на основе подсчета временных характеристик сети Ethernet 99
9.1.8 Расчет двойного времени прохождения сигнала по сети 99
9.1.9 Расчет длины межкадрового интервала. 101
9.2 Fast Ethernet 802.3. 101
9.2.1 Краткая характеристика сети Fast Ethernet 102
9.2.2 100Base TX.. 102
9.2.3 100Base T4. 103
9.2.4 100Base FX.. 103
9.2.5 Выбор конфигурации Fast Ethernet 103
9.2.6 Числовая модель. 104
9.2.7 Дуплексный режим работы Fast Ethernet 106
9.2.8 Управление потоком в полудуплексном режиме. 106
Вопросы: 107
10. Сетевые технологии. 109
10.1 Gigabit Ethernet 109
10.2 Стандарты 802.4 и 802.6. 110
10.3 Token Ring 802.5. 110
10.3.1 Характеристика сети Token Ring. 112
10.3.2 Формат маркера и формат кадра Token Ring. 113
10.3.3 Сравнение Token Ring и Ethernet 115
10.4 Arcnet 115
10.4.1 Основные характеристики сети Arcnet 115
10.5 FDDI 117
10.5.1 Основные технические характеристики FDDI 117
10.5.2 Формат маркера и формат кадра FDDI 118
10.5.3 Особенности FDDI 119
10.6 100 VG – Any LAN.. 121
10.6.1 Основные технические характеристики сети Any LAN 122
10.6.2 Режимы работы Any LAN.. 124
Вопросы: 125
11. Компоненты ЛВС.. 127
11.1 Основные компоненты (оборудование). Функции. 127
11.2 Сетевое оборудование. 127
11.2.1 Сетевые адаптеры, или NIC (Network Interface Card) 127
11.2.2 Настройка сетевого адаптера и трансивера. 128
11.2.3 Функции сетевых адаптеров. 130
11.2.4 Базовый, или физический, адрес. 132
11.2.5 Типы сетевых адаптеров. 132
11.2.6 Повторители и концентраторы.. 134
11.2.7 Планирование сети с концентратором.. 136
11.2.8 Преимущества концентратора. 136
Вопросы: 137
12. Мосты и коммутаторы.. 138
12.1 Коммутатор. 140
12.2 Коммутатор локальной сети. 142
12.3 Маршрутизатор. 142
12.4 Шлюзы.. 144
Вопросы: 145
13. Защита информации в локальных сетях. 146
13.1 Классификация средств защиты информации. 148
13.2 Классические алгоритмы шифрования данных. 150
13.3 Стандартные методы шифрования. 154
13.4 Программные средства защиты информации. 156
Вопросы: 158
14. Коммутируемые локальные сети. 159
14.1 Логическая структуризация сети с помощью мостов и коммутаторов 159
14.2 Преимущества логической структуризации сети. 161
14.3 Алгоритм прозрачного моста IEEE 802.1D.. 165
14.4 Топологические ограничения коммутаторов в локальных сетях 169
14.5 Коммутаторы.. 172
14.5.1 Особенности коммутаторов. 172
14.5.2 Неблокирующие коммутаторы.. 178
Вопросы: 179
15. Виртуальные локальные сети (VLAN) 181
15.1 Назначение виртуальных сетей. 181
15.2 Типы виртуальных сетей. 184
15.3 VLAN на основе группировки портов. 184
15.4 VLAN на основе группировки МАС-адресов. 186
15.5 Использование меток в дополнительном поле кадра — стандарты 802.1 Q/p и фирменные решения 187
15.6 Использование спецификации LANE.. 190
15.7 Использование сетевого протокола. 191
Вопросы: 192
16. Беспроводные локальные сети