Главная > Электроника > Книги и видеокурсы > Локальные сети

ЛОКАЛЬНЫЕ СЕТИ

архитектура, алгоритмы, проектирование

Новиков Ю.В., Кондратенко С.В.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. Определение локальных сетей и их топология

1.1. Место и роль локальных сетей

1.2. Топологии локальных сетей

1.2.1. Топология шина

1.2.2. Топология звезда

1.2.3. Топология кольцо

1.2.4. Другие топологии

1.2.5. Многозначность понятия топологии

Глава 2. Среды передачи информации локальных сетей

2.1. Кабели на основе витых пар

2.2. Коаксиальные кабели

2.3. Оптоволоконные кабели

2.4. Бескабельные каналы связи

2.5. Согласование, экранирование и гальваническая развязка линий связи

2.6. Кодирование информации в локальных сетях

Глава 3. Пакеты, протоколы и методы управления обменом

3.1. Назначение пакетов и их структура

3.2. Адресация пакетов

3.3. Методы управления обменом

3.3.1. Управление обменом в сети с топологией звезда

3.3.2. Управление обменом в сети с топологией шина

3.3.3. Управление обменом в сети с топологией кольцо

Глава 4. Уровни сетевой архитектуры

4.1. Эталонная модель OSI

4.2. Аппаратура локальных сетей

4.3. Стандартные сетевые протоколы

4.4. Стандартные сетевые программные средства

4.4.1. Сетевые программные средства фирмы Novell

4.4.2. Сетевые программные средства фирм Microsoft и IBM

4.4.3. Сетевые программные средства других фирм

Глава 5. Стандартные локальные сети

5.1. Сети Ethernet и Fast Ethernet

5.2. Сеть Token-Ring

5.3. Сеть Arcnet

5.4. Сеть FDDI

5.5. Сеть 100VG-AnyLAN

5.6. Сверхвысокоскоростные сети

Глава 6. Защита информации в локальных сетях

6.1. Классические алгоритмы шифрования данных

6.2. Стандартные методы шифрования

6.3. Программные средства защиты информации

Глава 7. Алгоритмы сети Ethernet/Fast Ethernet

7.1. Метод управления обменом CSMA/CD

7.2. Алгоритм доступа к сети

7.3. Оценка производительности сети

7.4. Использование помехоустойчивых кодов для обнаружения ошибок в сети

7.5. Способы снижения числа ошибок в принятой информации

7.6. Характеристики и разновидности помехоустойчивых кодов

7.6.1. Циклические коды (CRC)

Глава 8. Стандартные сегменты Ethernet и Fast Ethernet

8.1. Аппаратура 10BASE5

8.2. Аппаратура 10BASE2

8.3. Аппаратура 10BASE-T

8.4. Аппаратура 10BASE-FL

8.5. Аппаратура 100BASE-TX

8.6. Аппаратура 100BASE-T4

8.7. Аппаратура 100BASE-FX

8.8. Автоматическое определение типа сети (Auto-Negotiation)

Глава 9. Оборудование Ethernet и Fast Ethernet

9.1. Адаптеры Ethernet и Fast Ethernet

9.1.1. Характеристики адаптеров

9.1.2. Адаптеры с внешними трансиверами

9.2. Репитеры и концентраторы Ethernet и Fast Ethernet

9.2.1 Функции репитеров и репитерных концентраторов

9.2.2. Концентраторы класса I и класса II

9.3. Коммутирующие концентраторы Ethernet и Fast Ethernet

9.3.1. Коммутаторы Cut-Through

9.3.2. Коммутаторы Store-and-Forward

9.4. Мосты и маршрутизаторы Ethernet и Fast Ethernet

9.4.1. Функции мостов

9.4.2. Функции маршрутизаторов

Глава 10. Выбор конфигурации сетей Ethernet и Fast Ethernet

10.1 Выбор конфигурации Ethernet

10.1.1. Правила модели 1

10.1.2. Расчет по модели 2

10.2. Выбор конфигурации Fast Ethernet

10.2.1. Правила модели 1

10.2.2. Расчет по модели 2

Глава 11. Проектирование сети Ethernet и Fast Ethernet

11.1. Выбор размера сети и ее структуры

11.2. Выбор оборудования

11.3. Выбор сетевых программных средств

Глава 12. Подключение к глобальным сетям с помощью модемов

12.1. Формулы Шеннона для непрерывного и дискретного каналов

12.2. Типы линий передачи, использующих модемы

12.3. Структура модема

12.4. Методы модуляции, используемые в высокоскоростных модемах

12.5. Особенности стандартов V.34 и V.90

12.6. Классификация модемов

12.7. Программные средства для модемов

Приложение 1. Организации, занимающиеся стандартизацией сетей

Приложение 2. Контрольные вопросы (с вариантами ответов)

Литература

Словарь терминов и сокращений

ВВЕДЕНИЕ

Локальные сети в последнее время из модного дополнения к компьютерам все более превращаются в обязательную принадлежность любой компании, имеющей больше одного компьютера. Совершенствование аппаратуры и программных средств достигло такого уровня, когда установить и эксплуатировать простейшую сеть может практически любой более или менее грамотный пользователь. Тем более что на рынке имеется множество книг, подробно описывающих процесс установки и обслуживания. А последние версии наиболее распространенной операционной системы Windows уже содержат в себе довольно развитые сетевые средства, так что даже покупать специальное сетевое программное обеспечение совсем не обязательно. И то, что раньше было доступно только посвященным, только специально обученным профессионалам, теперь легко может проделать каждый.

Однако не каждый пользователь, который имеет дело с сетью, удовлетворяется той поверхностной информацией, которая содержится в большинстве популярных книг, отличающихся к тому же многословием и бессмысленным стремлением охватить все вопросы разом. Некоторым недостаточно знаний о том, как подключить сетевой адаптер к компьютеру, как соединить кабелем адаптер с концентратором и запустить программу совместного использования диска. Им интересно также знать, что же там происходит внутри сети, как взаимодействуют между собой сетевые средства, какие алгоритмы они используют, чем они отличаются друг от друга. Тем более что у нас в стране довольно много людей с высшим и средним техническим образованием, которым хотелось бы дойти до самой сути сетевых технологий, до самых глубинных их механизмов. А кое-кто даже занимается разработкой оригинальных сетевых средств или методов нетрадиционного использования стандартного сетевого оборудования. Им подобные знания просто необходимы.

Но книг, посвященных этим специфическим вопросам пока что явно недостаточно. Из тех, которые можно достать, многие сильно устарели или описывают совсем не то, что хотелось бы знать. Значительная часть выходящей сейчас литературы по сетям рассматривает главным образом особенности новых версий популярных сетевых программных средств, оставляя практически без внимания вопросы взаимодействия на нижних уровнях архитектуры. Именно эти пробелы и призвана восполнить данная книга.

В отличие от многих других книг эта книга дает информацию, которая не скоро устареет. Ни появление новых программных средств, ни выпуск более эффективных и производительных аппаратных средств не отменят ключевых принципов, лежащих в самой основе сетевых технологий. Именно этим принципам и уделено основное внимание в книге.

Отметим также, что повсеместное поверхностное знакомство с сетями породило немало ложных стереотипов, вольных или невольных заблуждений. Например, нередки неправильное понимание терминологии, зацикливание на наиболее распространенных решениях, боязнь любого творчества. Преодоление подобных стереотипов также входит в задачу книги.

Книга написана преподавателями Московского государственного инженерно-физического института (МИФИ) на основе личного опыта авторов, а также учебных курсов, читаемых в настоящее время на кафедре Электроники.

Главы 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 10 и 11 написаны к.т.н., доцентом Ю.В. Новиковым, главы 6, 7 и 12 — к.т.н., доцентом С.В. Кондратенко.

В первых четырех главах рассматриваются общие принципы, лежащие в основе всех локальных сетей, разъясняются основные понятия и правила обмена. Отметим, что многие приведенные сведения довольно редко встречаются в книгах о сетях.

Пятая глава посвящена особенностям наиболее распространенных и перспективных стандартных локальных сетей, их сравнению между собой по различным параметрам и вопросам их применения.

Шестая глава кратко рассматривает основные методы и алгоритмы шифрования информации в сетях, а также соответствующие программные средства.

Главы с седьмой по одиннадцатую посвящены наиболее популярной сети Ethernet/Fast Ethernet. Рассматриваются алгоритмы ее работы, особенности оборудования, правила выбора топологии и проектирования сложных сетей.

Наконец, в двенадцатой главе описаны принципы подключения локальной сети к глобальной через модемы, алгоритмы работы модемов и их разновидности, а также стандарты модемов.

В приложении 1 содержатся сведения об основных организациях, занимающихся стандартизацией в области сетевых технологий.

В приложении 2 приведены контрольные вопросы с вариантами ответов, которые могут быть использованы как для самоконтроля читателей, так и в учебном процессе.

В конце книги приведен подробный словарь терминов и сокращений, наиболее часто встречающихся в литературе по сетям.