WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 12 |
МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ МГАПИ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ Кафедра “Персональные компьютеры и сети” Брейман А.Д.

Сети ЭВМ и телекоммуникации Учебное пособие Часть 1 Общие принципы построения сетей Локальные сети Москва, 2001 УДК 681.326(075) Сети ЭВМ и телекоммуникации. Учебное пособие. Часть 1. Общие принципы построения сетей. Локальные сети. /Брейман А.Д. – М.:МГАПИ, 2001. – 75с.:ил.

Настоящее пособие предназначено для подготовки студентов различных форм обучения по специальностям: 22.01, 22.03.

Пособие предназначено для подготовки студентов, изучающих принципы построения компьютерных сетей и технологии, использующиеся в локальных вычислительных сетях.

Для специальности 22.01 данное учебное пособие может быть использовано при изучении курсов “Сети и средства телекоммуникаций” и “Администрирование сетевых систем”.

Работа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры ИТ-4 “Персональные компьютеры и сети”.

© Брейман А.Д., 2001 © МГАПИ, 2001 АННОТАЦИЯ Рекомендовано Ученым Советом МГАПИ в качестве учебного пособия для специальности 22.01 “Вычислительные машины, комплексы, системы и сети”.

Настоящее пособие предназначено для подготовки студентов, изучающих принципы построения компьютерных сетей и технологии, использующиеся в локальных сетях. Рассмотрены принципы построения компьютерных сетей и телекоммуникационных систем, модели взаимосвязи систем, применяемые для описания сетей, основы передачи данных, организации аналоговых и цифровых каналов по проводным линиям связи и в беспроводных средах, принципов контроля передачи информации, кодирования и сжатия данных, современных технологий организации локальных сетей (Ethernet, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, 100VG-AnyLAN), сетевого оборудования локальных сетей.

Для специальности 22.01 настоящее пособие может быть использовано при изучении курсов “Сети и средства телекоммуникаций” и “Администрирование сетевых систем”.

Автор: Брейман А.Д.

Рецензенты: проф., к.т.н. Рощин А.В.

доц., к.т.н. Журавлев В.А.

Работа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры ИТ-4 “Персональные компьютеры и сети” 19 апреля 2001г, протокол №11.

Зав. кафедрой ИТ-4, профессор, д.т.н. Михайлов Б.М.

© Брейман А.Д., © МГАПИ, СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................1. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СЕТЕЙ............................................ 1.1. Функциональные возможности сетей.............................................................. 1.2. Структурная организация компьютерной сети............................................. 1.2.1. Сети разного масштаба.............................................................................. 1.2.2. Среды передачи данных............................................................................ 1.2.3. Режимы передачи данных......................................................................... 1.2.4. Способы коммутации................................................................................. 1.2.5. Организация виртуальных каналов.......................................................... 2. ОРГАНИЗАЦИЯ СЕТЕВОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ.... 2.1. Архитектура СПО............................................................................................ 2.2. Основные модели взаимосвязи открытых систем........................................ 2.2.1. Эталонная модель ВОС.............................................................................. 2.2.2. Модель TCP/IP............................................................................................ 3. АНАЛОГОВЫЕ КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ.................................... 3.1. Аналоговая модуляция.................................................................................... 3.2. Модемы............................................................................................................. 3.3. Протоколы, поддерживаемые модемами...................................................... 3.4. Режимы передачи............................................................................................. 3.5. Асинхронная, синхронная, изохронная и плезиохронная передача........... 4. ЦИФРОВЫЕ КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ......................................... 4.1. Частотное и временное разделение каналов................................................. 4.2. Проводные линии связи и их характеристики.............................................. 4.2.1. Витая пара................................................................................................... 4.2.2. Коаксиальный кабель................................................................................. 4.2.3. Волоконно-оптический кабель.................................................................. 4.3. Беспроводные среды передачи данных......................................................... 4.3.1. Инфракрасные волны................................................................................. 4.3.2. Радиоволны, сигналы с узкополосным спектром................................... 4.3.3. Радиоволны, широкополосные сигналы.................................................. 4.3.4. Спутниковая связь...................................................................................... 4.3.5. Сотовая связь.............................................................................................. 5. ПЕРЕДАЧА ДАННЫХ И КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ................. 5.1. Количество информация и энтропия.............................................................



5.2. Свойства энтропии........................................................................................... 5.3. Единицы количества информации................................................................. 5.4. Качество обслуживания.................................................................................. 5.5. Кодирование информации.............................................................................. 5.6. Логическое кодирование................................................................................. 5.7. Самосинхронизирующиеся коды................................................................... 6. КОНТРОЛЬ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ И СЖАТИЕ ДАННЫХ....... 6.1. Самовосстанавливающиеся коды................................................................... 6.2. Систематические коды.................................................................................... - 4 - 6.3. Алгоритмы сжатия данных............................................................................. 6.3.1. Алгоритм RLE............................................................................................. 6.3.2. Алгоритм Лемпела-Зива............................................................................ 6.3.3. Кодирование Шеннона-Фано.................................................................... 6.3.4. Алгоритм Хаффмана.................................................................................. 7. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ.................... 7.1. Сетевые топологии.......................................................................................... 7.1.1. Шина............................................................................................................ 7.1.2. Дерево.......................................................................................................... 7.1.3. Звезда с пассивным центром..................................................................... 7.1.4. Звезда с интеллектуальным центром........................................................ 7.1.5. Кольцо.......................................................................................................... 7.1.6. Цепочка........................................................................................................ 7.1.7. Полносвязная топология............................................................................ 7.1.8. Произвольная (ячеистая) топология......................................................... 7.2. Методы доступа и их классификация............................................................ 7.2.1. Метод доступа с контролем несущей и определением коллизий......... 7.2.2. Маркерные методы доступа...................................................................... 8. ТЕХНОЛОГИЯ ETHERNET............................................................................. 8.1. Стандарты группы IEEE 802........................................................................... 8.2. Протокол управления логическим каналом IEEE 802.2.............................. 8.3. Технология Ethernet......................................................................................... 8.4. Метод доступа CSMA/CD............................................................................... 8.5. Время двойного оборота................................................................................. 8.6. Форматы кадров Ethernet................................................................................ 8.7. Пропускная способность сети Ethernet.......................................................... 9. СЕТИ TOKEN RING И FDDI............................................................................ 9.1. Технология Token Ring.................................................................................... 9.1.1. Маркерный метод доступа........................................................................ 9.1.2. Система приоритетного доступа............................................................... 9.1.3. Оборудование Token Ring......................................................................... 9.2. Технология FDDI............................................................................................. 10. ВЫСОКОСКОРОСТНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ.... 10.1. Технология Fast Ethernet 100Мбит/с............................................................ 10.2. Технология Gigabit Ethernet 1000 Мбит/с................................................... 10.3. Технология 100VG-AnyLAN........................................................................ 11. СЕТЕВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ............................ 11.1. Сетевые адаптеры.......................................................................................... 11.2. Концентраторы............................................................................................... 11.3. Мосты.............................................................................................................. 11.4. Коммутаторы.................................................................................................. 11.5. Алгоритм покрывающего дерева................................................................. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.....................................................................................- 5 - ВВЕДЕНИЕ Последнее десятилетие XX века можно с большим основанием назвать десятилетием компьютерных сетей. В коммерческих фирмах и государственных учреждениях, учебных заведениях и даже дома все реже можно встретить компьютеры, никаким образом не связанные с другими.





Если для предприятий и организаций наиболее важным оказалось развертывание локальных сетей, то домашних пользователей все больше привлекают глобальные сети - Интернет, иногда FIDO.

Два-три десятилетия назад только крупная организация могла позволить себе приобрести хотя бы один компьютер, потому что он стоил сотни тысяч долларов, требовал много места для размещения, и необходим был квалифицированный, а значит, высокооплачиваемый, обслуживающий персонал. Как правило, компьютеры тогда работали в пакетном режим, пользователь (обычно программист) мог вообще никогда и не увидеть ЭВМ, выполняющую его задачи. Программы записывались на специальных бланках, по которым операторы готовили перфокарты, наконец, программу в виде колоды перфокарт нужно было отдать системному администратору, который ставил задание в очередь и, после его выполнения, отдавал распечатку с результатами.

Такой режим нельзя назвать удобным (хотя именно в таком режиме эффективность работы компьютера максимальна), и лет через десять появились терминалы – устройства, включавшие в себя дисплей и клавиатуру. Терминал подключался к центральному компьютеру кабелем. Первые терминалы были малоинтеллектуальными, их даже называли 'тупыми' (dumb): все, что они умели делать – это сообщить центральному компьютеру, какая клавиша нажата и, приняв от него управляющую команду, отобразить символ на дисплее. (В качестве терминалов поначалу использовали устройства телексной связи – телетайпы, отсюда и небогатый набор их возможностей.) Чуть позже поняли, что если терминал снабдить своим простеньким процессором и оперативной памятью, то самому центральному компьютеру придется меньше заниматься непродуктивной работой.

Также оказалось удобно, если терминал стоит на столе у человека, который им пользуется, даже если этот стол находится не в том же здании, что и центральный компьютер. Так появились модемы, предоставившие терминалам возможность связываться со своими центральными компьютерами по телефонным сетям.

До сих пор информационные и финансовые агентства (например, Reuter и Bloomberg) предоставляют доступ к своей информации именно с помощью терминалов. Именно из решения проблем связи терминалов с центральными компьютерами и выросла вся индустрия сетей передачи данных.

Терминалы постепенно интеллектуализировались все больше, и наконец переросли в качественно новые устройства – рабочие станции, которые представляли из себя в большой степени независимые компьютеры, однако в полной мере могли выполнять свои функции только при подключении к серверу.

- 6 - Надо понимать, что на западе до сих пор очень остро стоит проблема 'унаследованных' (inherited) систем: многие крупные организации до сих пор в своей работе используют мэйнфреймы и терминалы, и критическая масса их данных находится именно там. В то же время в России массовая компьютеризация началась в конце 1980-х годов и почти целиком опиралась на IBM PCсовместимые персональные компьютеры. Только в редких крупных организациях необходимость объемных вычислений и/или повышенные требования к надежности приводили к использованию "больших" ЭВМ, таких, как IBM AS/400, различные серверы и рабочие станции фирмы Sun и т.п. Компьютеры же класса IBM System/360 (ЕС ЭВМ), до такой степени распространенные на западе, что фирма Microsoft включила в состав своего пакета серверных приложений BackOffice сервер связи с такими компьютерами (SNA Server), в России практически прекратили существование.

Обычная дорога к сетям для наших организаций и фирм выглядела так:

есть несколько IBM PC – совместимых компьютеров. На них вводятся тексты, строятся таблицы, выполняются расчеты. Текстовые файлы, файлы электронных таблиц, рисунков, данные и результаты расчетов постоянно нужно переносить с компьютера на компьютер. Для этого пользуются дискетами. Пока объемы данных невелики, и обрабатывать эти данные можно по очереди, особых проблем не возникает. Однако вскоре появляется желание, например, собрать все данные о продажах в базу данных, и сделать так, чтобы несколько продавцов могли одновременно выписывать счета и фиксировать оплаты товара так, чтобы остальные сразу видели эти новые счета и записи об оплатах. Бегать с дискетой после каждого выписанного счета – нереально. И тут выясняется, что можно приобрести недорогие сетевые карты для каждого из компьютеров, соединить их кабелем, установить специальное сетевое программное обеспечение, и проблема может быть решена. Это путь "от удобства".

Другой путь к сетям лежит "от экономии". Зачем нужно тратить деньги на несколько полноценных компьютеров для машинисток, если можно приобрести один компьютер помощнее, с большим объемом дисковой памяти, несколько машин совсем без жестких дисков, и соединить их в сеть. Тогда более слабые компьютеры смогут пользоваться дисковым пространством более мощного. Вот и экономия – стоимость нескольких жестких дисков заметно больше стоимости требуемого сетевого оборудования. Наконец, путь "от моды". Когда все знакомые, соседи и конкуренты уже поставили себе локальные сети, то, наверное, в этом есть какой-то смысл. И хотя насущной необходимости пока нет, стоит держаться в русле технического прогресса. Как правило, и в этом случае оказывается, что сеть помогает упростить жизнь и приносит пользу.

- 7 - 1. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СЕТЕЙ 1.1. Функциональные возможности сетей Польза от использования сетей может относиться к разным категориям.

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 12 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.