Волков С.В. Конспект лекций по компьютерным сетям - файл n1.doc

Волков С.В. Конспект лекций по компьютерным сетям
скачать (2207 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc2207kb.29.05.2012 23:35скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   31


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ВОСТОЧНОУКРАИНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. ВЛАДИМИРА ДАЛЯ

РУБЕЖАНСКИЙ ФИЛИАЛ

ИНЖЕНЕРНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ВЫСШЕЙ МАТЕМАТИКИ И КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ


КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

КУРС ЛЕКЦИЙ


2004

Компьютерные сети. Курс лекций. (для направления 6.0802 "Прикладная математика", специальность 6.080200 “Информатика”) Сост: Волков С.В. – Рубежное: РФ ВНУ, 2004. – 142 с.


Одобрено кафедрой ВМКТ

Протокол № ___ , “____” _________ 2004 р.
Зав. кафедры ВМКТ ____________ /Кондратов С.О./

СОДЕРЖАНИЕ



1 Общие понятия компьютерных сетей……………………………...

6

1.1 История развития компьютерных сетей………………………

6

1.2 Глобальные и локальные сети…………………………….….

8

1.3 Топология компьютерных сетей……………………………..

9

1.4 Стандартизация компьютерных сетей. Понятия интерфейса, протокола и стека…………………………….……………………


11

2 Протоколы компьютерных сетей и их взаимодействие……………..

15

2.1 Модель OSI……………………………...…………………

15

2.2 Методы коммутации в компьютерных сетях…………………

22

3 Базовые технологии канального уровня…………………………..

25

3.1 Технология Ethernet…………………………….…………...

25

3.2 Методика расчета конфигурации сети Ethernet……………….

30

3.3 Технология Fast Ethernet……………………………………

35

3.4 Высокоскоростная технология Gigabit Ethernet……………….

36

3.5 Технология 100VG-AnyLAN…………………………….…..

37

3.6 Технология Token Ring…………………………….………..

38

3.7 Технология FDDI…………………………….……………..

40

4 Сетевые устройства физического и канального уровня .………….…

44

4.1 Линии связи……………………………...…………………

44

4.2 Соединительная аппаратура …………………………….…..

44

4.3 Структурированная кабельная система……………………….

45

4.4 Концентраторы……………………………...……………...

47

4.5 Мосты……………………………...………………………

49

4.6 Коммутаторы……………………………...……………….

50

5 Сетевой уровень модели OSI……………………………..…….

53

5.1 Основные функции сетевого уровня…………………………

53

5.2 Маршрутизация и маршрутизаторы………………………….

54

5.3 Тенденции развития маршрутизторов………………………...

59

6 Глобальные компьютерные сети…………………………….……

62

6.1 Структура глобальных сетей…………………………….…..

62

6.2 Типы глобальных сетей…………………………….……….

64

6.3 Магистральные сети и сети доступа…………………………

67

6.4 Качество обслуживание в глобальных сетях…………………..

68

6.5 Глобальные сети на основе выделенных каналов……………...

71

6.6 Глобальные сети с коммутацией каналов (ISDN) ……………..

74

6.6 Глобальные сети с коммутацией пакетов (X. 25, frame relay) …..

76

6.8 Технология АТМ…………………………….……………..

80

7 Глобальная компьютерная сеть Интернет………………………….

82

7.1 Основные определения…………………………….………..

82

7.2 Зарождение Интернет…………………………….…………

83

7.3 Концепция объединения сетей…………………………..…...

84

7.4 Создание инфраструктуры Интернет…………………………

87

7.5 Роль документации…………………………….……………

88

7.6 Коммерциализация технологии……………………………...

89

7.7 Подразделения, ответственные за развитие Интернет………….

91

7.8 Протокол TCP/ IP и его основные свойства……………...…...

92

7.9 Соответствие уровней стека TCP/ IP семиуровневой модели OSI

95

7.10 Адресация в IP-сетях……..………………………...……...

96

7.11 Использование масок в IP- адресации………………………

102

7.12 Протокол IPv6, как развитие транспортных средств IP- протокола……………………………...…………………………


105

7.13 Система доменов DNS……………………………...……..

106

8 Глобальная компьютерная сеть Интернет. протоколы прикладного уровня……………………………...…………………………….


111

8.1 Протоколы электронной почты……………………………....

111

8.2 Протокол работы с WWW – HTTP…………………………...

114

8.3 Протокол передачи файлов FTP……………………………...

116

8.4 Протокол передачи новостей NNTP………………………….

117

8.5 Протокол удаленного терминала TELNET……………………

117

8.6 Структурные компоненты сети Интернет…………………….

118

9 Безопасность компьютерных сетей…………………………….….

121

9.1 Угрозы компьютерным сетям…………………………….….

121

9.2 Где может нарушаться безопасность сети……………………

123

9.3 Методы и средства защиты информации в компьютерных сетях

125

9.4 Защита информации в сети Интернет………………………...

127

9.5 Стандарты безопасности информации………………………..

129

10 Проектирование компьютерных сетей……………………………

131

10.1 Анализ требований…………………………….…………..

131

10.2 Предпроектное обследование и построение функциональной модели предприятия…………………………….…………………


132

10.3 Построение технической модели……………………………

133

10.4 Разработка и опытная эксплуатация сети…………………….

139

10.5 Промышленная эксплуатация и сопровождение сети…………

140

1 ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ


1.1 История развития компьютерных сетей


Компьютерные сети являются логическим результатом эволюции развития компьютерных технологий. Постоянно возрастающие потребности пользователей в вычислительных ресурсах обуславливали попытки специалистов компьютерных технологий объединить в единую систему отдельные компьютеры.

В начале 60-х годов двадцатого столетия начали развиваться интерактивные (с вмешательством пользователя в протекание вычислительного процесса) многотерминальные системы разделения времени. В таких системах мощный центральный компьютер (мэйнфрейм) отдавался в распоряжение нескольким пользователям. Каждый пользователь получал в свое распоряжение терминал (монитор с клавиатурой без системного блока), с помощью которого он мог вести диалог с компьютером. Компьютер по очереди обрабатывал программы и данные, поступающие с каждого терминала. Поскольку время реакции компьютера на запрос каждого терминала было достаточно мало, то пользователи практически не замечали параллельную работу нескольких терминалов и у пользователей создавалась иллюзия монопольного пользования компьютером.

Терминалы, как правило, рассредоточивались по всему предприятию и функции ввода- вывода информации были распределенными, но обработка информации проводилась только центральным компьютером. Такие многотерминальные централизованные системы внешне напоминали локальные вычислительные сети, до создания которых в действительности нужно было пройти еще большой путь. Сдерживающим фактором для развития компьютерных сетей был в первую очередь экономический фактор. Из- за высокой в то время стоимости компьютеров предприятия не могли позволить себе роскошь купить несколько компьютеров, а значит и объединять в вычислительную сеть было нечего.

Развитие компьютерных сетей началось с решение более простой задачи- доступ к компьютеру с терминалов, удаленных от него на многие сотни, а то и тысячи километров. Терминалы в этом случае соединялись с компьютером через телефонные сети с помощью специальных устройств модемов. Следующим этапом в развитии компьютерных сетей стали соединения через модем не только «терминал – компьютер», но и «компьютер- компьютер». Компьютеры получили возможность обмениваться данными в автоматическом режиме, что является базовым механизмом любой компьютерной сети. Тогда впервые появились в сети возможности обмена файлами, синхронизация баз данных, использования электронной почты, т.е. те службы, являющимися в настоящее время традиционными сетевыми сервисами. Такие компьютерные сети получили название глобальных компьютерных сетей.

Исторически первые компьютерные сети были созданы агентством ARPA по заданию военного ведомства США. В 1964 году была разработана концепция и архитектура первой в мире компьютерной сети ARPANET, в 1967 впервые было введено понятие протокола компьютерной сети. В сентябре 1969 года произошла передача первого компьютерного сообщения между компьютерными узлами Колифорнийского и Стенфордского университетов. В 1977 году сеть ARPANET насчитывала уже 111 узлов, а в 1983 – 4000. Сеть ARPANET прекратила свое существование в 1989 году, не выдержав конкуренцию с набирающей силу сетью Интернет.

В начале 70- х годов двадцатого столетия, благодаря развитию микроэлектроники, были созданы мини- компьютеры, которые стали реальными конкурентами мэйнфреймам. Несколько десятков мини- компьютеров выполняли задачи быстрее одного мэйнфрейма, но при этом все вместе стоили дешевле. Даже небольшие подразделения предприятий получили возможность покупать для себя компьютеры. Мини- компьютеры стали широко использоваться в управлении технологическими процессами, складами, в бухгалтерском учете и т.д. В результате шел интенсивный процесс распределения вычислительных ресурсов по всему предприятию, что, однако, через некоторое время привело к необходимости обратного объединения всех вычислительных ресурсов в одну систему. Теперь это объединение происходило уже не базе одного компьютера, а путем подключения к сети отдельных распределенных компьютеров. Такие компьютерные сети стали называться локальными компьютерными сетями.

На начальном этапе создания локальных компьютерных сетей для объединения компьютеров использовались самые разнообразные не стандартизованные устройства и программное обеспечение. Создание сети в это время требовало от разработчиков больших изобретательности и усилий. В середине 80- х годов положение дел в локальных компьютерных сетях стало кардинально меняться в сторону создания стандартных технологий объединения компьютеров в единую сеть. Были разработаны специальные методы и правила обмена информацией между компьютерами, среди которых наиболее известными стали стандарты Ethernet, Toking Ring, FDDI, Arcnet. В указанных стандартах были строго регламентированы длина, вид и порядок следования кодов, посылаемых компьютерами в сеть, правила доступа к сети отдельными компьютерами и т.д. Кроме этого в это время интенсивно начали использоваться стандартные персональные компьютеры, которые очень быстро вытеснили мини- компьютеры и мэйнфреймы. Разработанные стандартные сетевые технологии, а так же использование персональных компьютеров значительно упростили процесс создания компьютерных сетей. Для создания сети достаточно стало приобрести специальные сетевые платы (сетевые адаптеры) соответствующего стандарта, например, Ethernet, стандартный кабель со стандартными разъемами и установить на компьютер одну из популярных сетевых операционных систем, например, NetWare. Присоединение каждого нового компьютера к сети не стало вызывать больших трудностей.

Появление локальных компьютерных сетей внесло много нового в использование вычислительной техники. Появилась возможность быстрого доступа к разделяемым вычислительным ресурсам, к базе данных сразу несколькими пользователями, причем пользователь использовал на своем сетевом компьютере те же знакомые команды, как и при работе с отдельным компьютером. Задачу обработки этих команд и распределения задач между отдельными компьютерами взяла на себя сетевая операционная система.

В настоящее время разделение компьютерных сетей на глобальные и локальные происходит в первую очередь по признаку их территориального размещения, по механизму установления связей между компьютерами и скорости передачи данных.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   31


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации