Локальные компьютерные сети. Базовый курс (300,00 руб.)

Стр.2

Стр.3

Стр.4

УДК 004.7:004.414.23(075.8) К558 Рецензенты: д-р техн. наук, профессор В. И. Хабаров канд. физ.-мат. наук, доцент М. Г. Зайцев К558 Кобылянский В. Г. Локальные компьютерные сети. Базовый курс: учебное пособие / В. Г. Кобылянский. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2023. – 127 с. ISBN 978-5-7782-4894-6 Учебное пособие по курсу «Операционные системы и компьютерные сети» предназначено для студентов, обучающихся по направлениям 01.03.02 «Прикладная математика и информатика», 02.03.01 «Математика и компьютерные науки» и 02.03.03 «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем» и содержит описание общих принципов работы локальной компьютерной сети, изложенных на основе эталонной модели OSI, и особенностей разработки сетевых приложений. Пособие включает примеры программ и может быть полезным для студентов всех направлений, желающих изучить основы функционирования компьютерных сетей. «Теоретическая и прикладная информатика» Работа подготовлена на кафедре УДК 004.7:004.414.23(075.8) ISBN 978-5-7782-4894-6 © Кобылянский В. Г., 2023 © Новосибирский государственный технический университет, 2023

Стр.2

ОГЛАВЛЕНИЕ Введение ........................................................................................................................ 5 Глава 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ .............................. 7 1.1. Классификации компьютерных сетей ............................................................ 7 1.2. Способы коммутации ..................................................................................... 10 1.3. Способы передачи данных ............................................................................ 13 1.4. Коммуникационное оборудование ............................................................... 14 1.5. Топологии сетей ............................................................................................. 16 1.6. Способы адресации сетевых узлов ............................................................... 21 1.7. Физическая среда передачи данных ............................................................. 24 1.8. Стандартизация сетевых взаимодействий .................................................... 26 1.8.1. Модель OSI ............................................................................................... 28 1.8.2. Модель TCP/IP .......................................................................................... 34 1.8.3. Модель IEEE 802 ...................................................................................... 34 1.9. Практическая работа ...................................................................................... 34 1.9.1. Общие сведения ........................................................................................ 34 1.9.2. Задания ...................................................................................................... 36 1.10. Контрольные вопросы ................................................................................. 37 Глава 2. ТЕХНОЛОГИИ КАНАЛЬНОГО УРОВНЯ ................................................ 38 2.1. Стандарты канального уровня ...................................................................... 38 2.1.1. Подуровень LLC ....................................................................................... 39 2.1.2. Подуровень MAC ..................................................................................... 40 2.1.3. Адресация канального уровня ................................................................. 41 2.2. Основы технологии Ethernet .......................................................................... 42 2.2.1. Форматы кадров Ethernet ......................................................................... 45 2.3. Оборудование канального уровня ................................................................ 49 2.4. Практическая работа ...................................................................................... 53 2.5. Контрольные вопросы ................................................................................... 53 Глава 3. ТЕХНОЛОГИИ СЕТЕВОГО УРОВНЯ ...................................................... 55 3.1. Адресация сетевого уровня ........................................................................... 56 3.2. Связь физических, сетевых и доменных адресов ........................................ 61 3.2.1. Протокол ARP........................................................................................... 61 3.2.2. Протокол DNS .......................................................................................... 64 3.3. Протоколы сетевого уровня .......................................................................... 65 3.4. Основы IP-маршрутизации ............................................................................ 71 3

Стр.3

3.5. Диагностика IP-сети ....................................................................................... 76 3.5.1. Команды диагностики IP-сетей ............................................................... 76 3.5.2. Интерактивные средства диагностики IP-сетей .................................... 83 3.6. Практическое задание .................................................................................... 84 3.7. Контрольные вопросы ................................................................................... 85 Глава 4. ТРАНСПОРТНЫЙ УРОВЕНЬ .................................................................... 86 4.1. Протокол UDP ................................................................................................ 88 4.2. Протокол TCP ................................................................................................. 90 4.2.1. Установление и разрыв соединения ....................................................... 90 4.2.2. Обмен данными ........................................................................................ 92 4.3. Контрольные вопросы ................................................................................... 95 Глава 5. ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ СЕТЕВЫХ ПРИЛОЖЕНИЙ............................ 96 5.1. Общие сведения .............................................................................................. 96 5.2. Функции для работы с сокетами ................................................................... 98 5.2.1. Функция socket ......................................................................................... 98 5.2.2. Функция bind ............................................................................................ 98 5.2.3. Функция listen ........................................................................................... 99 5.2.4. Функция accept ....................................................................................... 100 5.2.5. Функция connect ..................................................................................... 100 5.2.6. Функции send и sendto ........................................................................... 100 5.2.7. Функции recv и recvfrom ........................................................................ 101 5.2.8. Функция close ......................................................................................... 101 5.3. Особенности разработки многопоточного сервера ................................... 102 5.3.1. Общие сведения ...................................................................................... 102 5.3.2. Управление потоками ............................................................................ 103 5.4. Практическое задание .................................................................................. 105 5.4.1. Разработка однопоточного сервера ....................................................... 105 5.4.2. Разработка многопоточного сервера .................................................... 106 5.5. Контрольные вопросы ................................................................................. 107 Библиографический список ...................................................................................... 108 Краткий словарь терминов ....................................................................................... 109 Приложение 1. Пример реализации простого удаленного взаимодействия ........ 113 Приложение 2. Пример реализации многопоточного чат-сервера ....................... 118 4

Стр.4