- •А.А. Дабагян, в.А. Машурцев, р.А. Юзбашьянц Компьютерные сети и системы телекоммуникаций
- •Москва 2008 г. Оглавление
- •1. Эволюция компьютерных сетей
- •1.1. История возникновения сетей
- •1.2. Общая характеристика сетей передачи данных
- •1.3. Классификация компьютерных сетей
- •1.4. Классификация сетевых технологий
- •1.5. Обобщенная структура компьютерных сетей
- •1.6. Корпоративные компьютерные сети, Intranet и Extranet
- •1.7. Услуги операторов компьютерных сетей
- •2. Общие принципы построения компьютерных сетей
- •2.1. Аппаратное и программное обеспечение сети
- •2.2. Передача данных по линиям связи
- •2.2.1. Данные, сигналы, среда передачи и линии связи
- •2.3. Кодирование и модуляция
- •2.3.1.Скорость передачи, искажение и затухание сигнала
- •2.3.2. Синхронизация передачи дискретных данных
- •2.3.3. Мультиплексирование
- •2.4. Характеристики физических каналов
- •2.5. Кабельные линии связи, типы кабелей
- •2.5.1. Коаксиальный кабель
- •2.5.2. Витая пара
- •2.5.3. Оптоволоконный кабель
- •2.6. Беспроводная передача данных. Радиоканалы
- •2.7. Аппаратура линий связи
- •2.8. Характеристики линий связи
- •2.8.1. Формула Шеннона
- •3. Сеть из нескольких компьютеров
- •3.1. Топология физических связей
- •3.1.1. Кольцевая топология.
- •3.1.2. Топология Звезда.
- •3.1.3. Топология Общая шина
- •3.2. Оборудование и поддержка сетей
- •3.2.1. Сетевое оборудование
- •3.2.2. Персонал компьютерных сетей и сетевая документация
- •3.3. Коммутация и доступ к разделяемой среде
- •3.3.1. Обобщенная задача коммутации информационных потоков
- •3.3.1.1. Продвижение данных.
- •3.3.1.2. Разделяемая среда передачи данных.
- •3.3.2. Методы коммутации
- •3.3.2.1. Коммутация каналов
- •3.3.2.2. Методы коммутации пакетов
- •3.3.2.3. Режим виртуальных каналов
- •3.4. Структуризация компьютерных сетей.
- •3.4.1. Одноранговая сеть
- •3.4.2. Технология «клиент-сервер»
- •3.4.3. Структуризация сети
- •3.5. Сетевые технологии локальных сетей .5.1. Технология Ethernet
- •3.5.2. Технология Token Ring
- •3.5.3. Технология fddi
- •3.6. Адресация узлов в компьютерной сети
- •3.6.1. Сетевые ip адреса
- •3.6.2. Присваивание адресов в автономной сети
- •3.6.2.1. Организация подсетей
- •3.6.3. Иерархические символьные имена
- •3.7. Службы в локальных сетях
- •3.7.1. Отображение символьных адресов на ip-адреса
- •3.7.2. Автоматизация назначения ip-адресов
- •3.7.2.1. Порядок работы протокола dhcp
- •3.7.3. Отображение физических адресов на ip-адреса
- •3.7.4. СлужбаWins
- •3.7.5. Интернет – службы
- •9. Беспроводные технологии
- •9.1. Особенности беспроводных технологий
- •9.2. Стандарты беспроводных локальных сетей
- •9.3. Режимы работы беспроводной сети
- •9.4. Аутентификация в сети
- •9.5. Обеспечение безопасности
- •9.6. Настройка точки доступа
- •Приложение
- •Глоссарий
- •Список сокращений
- •Литература
1. Эволюция компьютерных сетей
1.1. История возникновения сетей
Исторически первые компьютеры в 50-х годах, большие и дорогие, предназначались только для профессионалов. Они не были рассчитаны на интерактивную работу, и использовались для централизованной обработки информации в пакетном режиме.
Системы пакетной обработки строились на базе мейнфрейма (mainframe) – мощного универсального компьютера. Задачи и используемые ими данные оформлялись в виде единого пакета заданий. Пакеты заданий вводились в компьютер специально обученным обслуживающим персоналом вычислительного центра и обрабатывались в автоматическом режиме.
Пользователь не имел доступа непосредственно к компьютеру, и получал результат вычислений через какое то время, часто с большим запозданием. Любая ошибка заказчика при описании задачи, или программиста, создавшего программу расчетов, означала задержку на многие часы или дни. И это было естественным следствием использования пакетного режима работы, единственной целью которого была минимизация простоя уникальной и дорогостоящей техники.
С развитием компьютерной техники, появилась возможность применить интерактивный способ взаимодействия пользователей с компьютером – с помощью многотерминальных систем. Здесь каждый пользователь получил свой удаленный терминал, который состоял из дисплея и клавиатуры, соединенных с мейнфреймом (часто посредством телефонной линии). С помощью терминала пользователь получил удаленный доступ к компьютеру, т.е. он мог обмениваться с ним данными и самостоятельно выполнять на нем свои задания. Естественно, число таких пользователей было ограничено мощностью мейнфрейма, который должен был успевать обрабатывать запросы всех пользователей в так называемом режиме разделения времени, то есть поочередно.
Отметим, что при этом пользователи не только смогли сами запускать нужные им программы и получать результаты, но и впервые получили одновременный доступ к общим ресурсам (информации и устройствам), а также возможность взаимодействия друг с другом, в частности, и по электронной почте.
Считается, что многотерминальные системы – были первым шагом к созданию компьютерных сетей, т.к. именно тогда была осознана необходимость соединения нескольких компьютеров для решения общих задач и для обмена общей информацией, а для обеспечения этого стали разрабатываться службы обмена файлами, синхронизации баз данных, а также коммуникационные протоколы, концепции коммутации и маршрутизации потоков данных.
Компьютеры в итоге получили возможность в автоматическом режиме взаимодействовать друг с другом, а это является базовым признаком любой вычислительной сети. Дальнейшее развитие техники, удешевление и широкое распространение компьютеров привели к бурному развитию компьютерных сетей, которые в настоящее время применяются уже повсеместно.
Суть идеи компьютерной сети – два или более компьютера соединяются друг с другом, чтобы получить возможность расширенного доступа к файлам, приложениям и ресурсам других участников сети.
Таким образом, есть, по меньшей мере, две очевидных причины для подключения компьютера к сети. Это:
совместное использование информации, и ее хранение в специализированных центрах сети;
совместное использование оборудования сети (диски, принтеры, плоттеры и т.д.)
Отметим, что компьютерные сети лишь частный случай сетей в современной технике. Примером могут служить электрические сети, которые состоят из следующих компонентов: электрические станции (источники) + линии передач (магистрали) + трансформаторные подстанции (сети доступа) + бытовые приборы (клиентские терминалы); или всем известные телефонные сети.