Конспект лекций по дисциплине «Компьютерные сети» для специальностей 210406, 210404, 210403, 210400 (190,00 руб.)

Стр.3

Стр.4

Стр.5

Стр.6

Стр.7

СОДЕРЖАНИЕ Список сокращений ........................................................................ 8 Введение............................................................................................ 10 Лекция 1. ................................................................................................... 12 1. Общие характеристики............................................................. 12 1.1 Основные определения и термины .................................. 12 1.2 Особенности ЛВС ................................................................. 14 Вопросы: ........................................................................................... 19 Лекция 2. ................................................................................................... 20 2. Топология вычислительной сети и методы доступа ..... 20 2.1 Топология вычислительной сети ..................................... 20 2.1.1 Общая шина .......................................................................... 21 2.1.2 Кольцо ..................................................................................... 22 2.1.3 Звезда ...................................................................................... 22 Вопросы: ........................................................................................... 23 Лекции 3. ................................................................................................... 24 3. Эталонная модель взаимодействия открытых ............... 24 систем ................................................................................................... 24 3.1 Семиуровневая модель OSI ................................................. 24 3.2 Взаимодействие уровней модели OSI ............................. 25 Вопросы: ........................................................................................... 26 Лекция 4. ................................................................................................... 27 4. Общие сведения и функции уровней OSI .......................... 27 4.1 Прикладной уровень (Application layer) ......................... 27 4.2 Уровень представления данных (Presentation layer) . 28 4.3 Сеансовый уровень (Session layer) ................................... 28 4.4 Транспортный уровень (Transport Layer) ..................... 29 4.5 Сетевой уровень (Network Layer) ..................................... 30 4.6 Канальный уровень (Data Link) ......................................... 32 4.7 Физический уровень (Physical Layer) .............................. 33 Вопросы: ........................................................................................... 34 Лекция 5. ................................................................................................... 36 5. Стек-протоколы локальных сетей ................................... 36 5.1 Уровень MAC ........................................................................... 36 5.2 Уровень LLC ............................................................................. 36 5.3 Стандарты ЛВС .................................................................... 38 Вопросы: ........................................................................................... 42 Лекция 6. ................................................................................................... 43 6. Методы доступа ...................................................................... 43 6.1 CSMA/CD ................................................................................... 43 6.2 CSMA/CA ................................................................................... 45 6.3 TPMA .......................................................................................... 46 3

Стр.3

6.4 TDMA .......................................................................................... 50 6.5 FDMA .......................................................................................... 50 6.6 Тактируемый метод доступа. ......................................... 51 6.7 Метод «вставка регистра». ............................................. 52 Вопросы: ........................................................................................... 52 Лекция 7. ................................................................................................... 54 7. Методы кодирования в локальных сетях ............................ 54 7.1 Коды без возврата к нулю NRZ ......................................... 54 7.2 Коды с возвратом к нулю RZ ............................................. 55 7.3 Манчестерский код ............................................................... 56 7.4 Дифференциальный манчестерский код ....................... 57 7.5 Код MLT-3 ................................................................................. 58 7.6 Код 8В6Т .................................................................................... 58 7.7 Код 4В5В ................................................................................... 59 Вопросы: ........................................................................................... 61 Лекция 8. ................................................................................................... 62 8. Структурированная кабельная система и среды ........... 62 передач .................................................................................................. 62 8.1 Принципы проектирования. ............................................... 63 8.1.1 Стадии проектирования. ................................................ 63 8.1.2 Телекоммуникационная стадия проектирования. .. 63 8.2 Этапы создания СКС. .......................................................... 64 8.3 Международный стандарт ISO/IEC 11801 "Информационная технология – Универсальная Кабельная Система для зданий и территории заказчика". ....................................................................................... 65 8.4 Российские стандарты. электроустановки зданий и сооружений 66 8.5 Среды передачи. ..................................................................... 67 8.5.1 Физическая среда передачи данных. ........................... 67 8.5.2 Кабели связи, линии связи, каналы связи. ................... 68 8.6 Типы кабелей и структурированные кабельные системы. 68 8.7 Кабельные системы. ............................................................. 69 8.8 Типы кабелей............................................................................ 69 8.8.1 Кабель типа «витая пара» (twisted pair). ................. 69 8.8.2 Коаксиальные кабели. ....................................................... 70 8.8.3 Оптоволоконный кабель. ................................................. 71 8.9 Кабельные системы Ethernet. ........................................... 72 10Base-T, 100Base-TX .................................................................. 72 10Base 2: ........................................................................................... 72 10Base 5: ........................................................................................... 73 8.10. Беспроводные технологии. .............................................. 73 8.10.1 Радиосвязь. ......................................................................... 73 8.10.2 Связь в микроволновом диапазоне. ............................ 73 8.10.3 Инфракрасная связь. ....................................................... 73 Вопросы: ........................................................................................... 74 4

Стр.4

Лекция 9. ................................................................................................... 75 9. Сетевые технологии ................................................................... 75 9.1 Ethernet 802.3 ........................................................................... 75 9.1.1 Аппаратура 10BASE 5 ...................................................... 76 9.1.3 Аппаратура 10BASE Т ...................................................... 77 9.1.4 Аппаратура 10BASE F ...................................................... 78 9.1.5 Выбор конфигураций Ethernet ........................................ 78 9.1.6 Правило 5-4-3 ....................................................................... 79 9.1.7 Модель на основе подсчета временных характеристик сети Ethernet .............................................................................................................. 79 9.1.8 Расчет двойного времени прохождения сигнала по сети 80 9.1.9 Расчет длины межкадрового интервала .................. 81 9.2 Fast Ethernet 802.3 ................................................................. 81 9.2.1 Краткая характеристика сети Fast Ethernet ......... 81 9.2.2 100Base TX ............................................................................ 82 9.2.3 100Base T4 ............................................................................. 82 9.2.4 100Base FX ............................................................................ 83 9.2.5 Выбор конфигурации Fast Ethernet .............................. 83 9.2.6 Числовая модель .................................................................. 84 9.2.7 Дуплексный режим работы Fast Ethernet ................. 85 9.2.8 Управление потоком в полудуплексном режиме .... 85 Вопросы: ........................................................................................... 86 Лекция 10. ................................................................................................ 88 10. Сетевые технологии ................................................................. 88 10.1 Gigabit Ethernet ..................................................................... 88 10.2 Стандарты 802.4 и 802.6 ................................................. 89 10.3 Token Ring 802.5 ................................................................... 89 10.3.1 Характеристика сети Token Ring ............................. 90 10.3.2 Формат маркера и формат кадра Token Ring ..... 91 10.3.3 Сравнение Token Ring и Ethernet ................................. 93 10.4 Arcnet ........................................................................................ 93 10.4.1 Основные характеристики сети Arcnet .................. 93 10.5 FDDI ......................................................................................... 95 10.5.1 Основные технические характеристики FDDI .... 95 10.5.2 Формат маркера и формат кадра FDDI ................ 96 10.5.3 Особенности FDDI .......................................................... 96 10.6 100 VG – Any LAN ................................................................ 98 10.6.1 Основные технические характеристики сети Any LAN 10.6.2 Режимы работы Any LAN .......................................... 100 Вопросы: ......................................................................................... 101 Лекция 11. .............................................................................................. 103 11. Компоненты ЛВС .................................................................... 103 11.1 Основные компоненты (оборудование). Функции. 103 11.2 Сетевое оборудование ..................................................... 103 5 98

Стр.5

11.2.1 Сетевые адаптеры, или NIC (Network Interface Card) 103 11.2.2 Настройка сетевого адаптера и трансивера .... 104 11.2.3 Функции сетевых адаптеров ..................................... 105 11.2.4 Базовый, или физический, адрес ............................... 107 11.2.5 Типы сетевых адаптеров ............................................ 107 11.2.6 Повторители и концентраторы ............................. 108 11.2.7 Планирование сети с концентратором ................ 110 11.2.8 Преимущества концентратора ............................... 111 Вопросы: ......................................................................................... 111 Лекция 12 ................................................................................................ 112 12. Мосты и коммутаторы ........................................................ 112 12.1 Коммутатор ....................................................................... 114 12.2 Коммутатор локальной сети ....................................... 115 12.3 Маршрутизатор ................................................................ 115 12.4 Шлюзы ................................................................................... 117 Вопросы: ......................................................................................... 118 Лекция 13. .............................................................................................. 119 13. Защита информации в локальных сетях ........................ 119 13.1 Классификация средств защиты информации ...... 121 13.2 Классические алгоритмы шифрования данных ...... 122 13.3 Стандартные методы шифрования .......................... 125 13.4 Программные средства защиты информации ....... 127 Вопросы: ......................................................................................... 129 Лекция 14. .............................................................................................. 130 14. Коммутируемые локальные сети ...................................... 130 14.1 Логическая структуризация сети с помощью мостов и коммутаторов ............................................................................................................ 130 14.2 Преимущества логической структуризации сети 131 14.3 Алгоритм прозрачного моста IEEE 802.1D ............ 134 14.4 Топологические ограничения коммутаторов в локальных сетях 138 14.5 Коммутаторы .................................................................... 140 14.5.1 Особенности коммутаторов .................................... 140 14.5.2 Неблокирующие коммутаторы ................................ 144 Вопросы: ......................................................................................... 146 Лекция 15. .............................................................................................. 147 15. Виртуальные локальные сети (VLAN) ............................. 147 15.1 Назначение виртуальных сетей ................................... 147 15.2 Типы виртуальных сетей ............................................... 149 15.3 VLAN на основе группировки портов ......................... 150 15.4 VLAN на основе группировки МАС-адресов ............. 150 15.5 Использование меток в дополнительном поле кадра — стандарты 802.1 Q/p и фирменные решения ........................................... 152 15.6 Использование спецификации LANE ........................... 154 15.7 Использование сетевого протокола ........................... 154 6

Стр.6

Вопросы: ......................................................................................... 155 Лекция 16. .............................................................................................. 156 16. Беспроводные локальные сети ............................................ 156 16.1 Технологии, используемые в радиочастотных локальных сетях 16.2 Конфигурации радиочастотных локальных сетей158 16.3 Беспроводные локальные сети на инфракрасном излучении 162 16.4 Wi-Fi ....................................................................................... 163 16.4.1 Несколько компонентов «прикладного» WI-FI ... 163 16.4.2 Перспективы развития «прикладного» WI-FI .... 164 Вопросы: ......................................................................................... 165 Лекция 17 ................................................................................................ 205 17. Сетевое управление ................................................................ 205 17.1 Функциональные группы задач управления .............. 206 17.2 Архитектуры систем управления сетями ............... 168 17.3 Стандарты систем управления на основе протокола SNMP 171 17.4 Структура SNMP MIB .................................................... 173 17.5 Формат SNMP-сообщений ............................................. 176 17.6 Недостатки протокола SNMP .................................... 177 17.7 Протокол TFTP .................................................................. 179 17.8 WEB-управление ................................................................. 180 17.9 Консольное управление .................................................... 180 17.10 Управление через Telnet ................................................ 180 Вопросы: ......................................................................................... 181 Глоссарий ....................................................................................... 182 Список рекомендуемых источников .................................... 187 156 7

Стр.7