Федеральное агентство связи
Уральский технический институт связи и информатики (филиал)
Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Сибирский государственный университет
телекоммуникаций и информатики»
Н.В. Будылдина
АРХИТЕКТУРА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ
Учебное пособие для студентов очной и заочной форм обучения на базе среднего (полного) общего образования специальностей
230105.65 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем»,
080801.65 «Прикладная информатика (в экономике)»;
направления 230100 «Информатика и вычислительная техника» (бакалавр техники и технологии).
Екатеринбург
2009
УДК 621.391.1
ББК 32.881
Рецензенты: заведующий кафедрой «Автоматизированных систем управления» УГТУ-УПИ, доктор технических наук, профессор, Доросинский Л.Г., профессор кафедры «ПДС и М» СибГУТИ доктор технических наук, В.П.Шувалов
Будылдина Н.В.
Архитектура вычислительных сетей: Учебное пособие для студентов очной и заочной форм обучения / Н.В. Будылдина. – Екатеринбург: УрТИСИ ГОУ ВПО «СибГУТИ», 2009.
Учебное пособие предназначено для студентов вузов связи и информатики очного и заочного обучения специальностей 230105.65 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем», 080801.65 «Прикладная информатика (в экономике)»; направления 230100 «Информатика и вычислительная техника» (бакалавр техники и технологии).
В учебном пособии рассмотрены основные вопросы архитектуры построения вычислительных сетей, аппаратное и программное обеспечение компьютерных сетей.
Рекомендовано НМС УрТИСИ ГОУ ВПО «СибГУТИ» в качестве учебного пособия для студентов очной и заочной форм обучения на базе среднего (полного) общего образования специальностей 230105.65 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем», 080801.65 «Прикладная информатика (в экономике)»; направления 230100 «Информатика и вычислительная техника» (бакалавр техники и технологии).
УДК 621.391.1
ББК 32.881
Кафедра общепрофессиональных дисциплин
технических специальностей
© УрТИСИ ГОУ ВПО «СибГУТИ», 2009
Содержание
Введение……………………………………………………………………………...5
1. Основы работы сети……………………………………………………………....6
1.1. Назначение и классификация распределенных систем………………………6
1.2.Коммутационная среда передачи данных 11
1.2.1.Витая пара (twisted pair, ТР). 11
1.2.2.Коаксиальный кабель (coaxial). 12
1.2.3.Волоконно-оптический кабель (ВОК). 12
1.2.4.Радиоканал. 13
Рисунок 1.3 Схема использования радиоканала для передачи сообщений 14
1.2.5.Инфракрасный канал. 14
1.2.6. Домашняя электропроводка как среда передачи данных 14
2.Стандартные архитектуры локальных вычислительных сетей 15
2.1.Общая шина 16
2.2.Топология Звезда 17
2.3.Топология Кольцо 17
2.4.Смешанная топология 18
3.Типы организации локальных сетей 19
3.1.Одноранговые сети 19
3.2.Сети с выделенным сервером (клиент-сервер). 19
4.Методы доступа в сети 20
4.1 Метод доступа Ethernet 21
4.2 Метод Token Ring 21
4.3 Метод Arcnet 22
4.4 Метод доступа FDDI 23
4.5 Метод FAST Ethernet 23
4.6 Метод Gigabit Ethernet 24
4.7 Метод 10Gigabit Ethernet 24
5. Сетевые аппаратные компоненты 25
5.1 Репитер (повторитель) 25
5.2 Концентратор (HUB) 25
5.3 Аппаратура для логической структуризации сети 27
5.4 Мост 28
5.5 Коммутатор 32
5.6. Маршрутизатор (Router) 49
5.8.Firewall (брандмауэр) 55
5.9.Сетевые карты (адаптеры) 55
Установка сетевой карты 56
5.10.Подключение компонентов сети 57
5.13.Прокладка кабеля и распайка разъемов 59
Проверка сетевого кабеля 59
5.14. Соединение локальной сети на базе метода доступа Ethernet. 60
5.14.1.Ethernet на толстом коаксиальном кабеле (Thicknet, спецификация10 Base-2). 60
5.14.2.Ethernet на тонком коаксиально кабеле (Thinnet, спецификация10 Base-2). 62
5.14.3.Сеть Ethernet на неэкранированной витой паре (UTP, стандарт 10BASE-T). 63
6.1.Протоколы обмена данными в сети 64
6.1.1.Протокол Netbios (Netbeui) 65
6.1.2.Протокол TCP/IP 65
6.1.3.Развитие стека TCP/IP: протокол IPv.6 70
74
Контрольные вопросы 74
7. IP-маршрутизация 75
8.Сетевые операционные системы 78
8.2. Особенности архитектуры Windows NT/2000. 80
8.3.Основные сетевые сервисные функции ОС WINDOWS NT/2000 81
8.3.1.DHCP -сервер 81
8.3.2.Область действия DHCP (Scope). 81
8.3.3.Суперобласти действия DHCP (для Windows 2000) 81
8.3.4.Механизм работы протокола DHCP 82
8.4.1.WINS и имена NETBIOS 85