- •Сети эвм и телекоммуникации
- •Часть 1
- •Содержание введение.................................................................................................................6
- •1. Общие принципы построения сетей............................................ 8
- •2. Организация сетевого программного обеспечения .... 13
- •3. Аналоговые каналы передачи данных .................................... 17
- •4. Цифровые каналы передачи данных ......................................... 21
- •5. Передача данных и кодирование информации ................. 31
- •7. Основные характеристики локальных сетей .................... 43
- •8. Технология ethernet............................................................................. 50
- •6. Контроль передачи информации и сжатие данных ....... 39
- •9. Сети token ring и fddi ............................................................................ 56
- •10. Высокоскоростные технологии локальных сетей .... 63
- •11. Сетевое оборудование локальных сетей ............................ 67
- •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
- •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
- •Часть 1. Общие принципы построения сетей. Локальные сети.
- •Брейман Александр Давидович
9. Сети token ring и fddi ............................................................................ 56
9.1. Технология Token Ring.................................................................................... 56
9.1.1. Маркерный метод доступа ........................................................................ 56
9.1.2. Система приоритетного доступа............................................................... 60
9.1.3. Оборудование Token Ring ......................................................................... 60
9.2. Технология FDDI ............................................................................................. 61
10. Высокоскоростные технологии локальных сетей .... 63
10.1. Технология Fast Ethernet 100Мбит/с ............................................................ 63
10.2. Технология Gigabit Ethernet 1000 Мбит/с ................................................... 65
10.3. Технология 100VG-AnyLAN ........................................................................ 66
11. Сетевое оборудование локальных сетей ............................ 67
11.1. Сетевые адаптеры .......................................................................................... 67
11.2. Концентраторы............................................................................................... 68
11.3. Мосты .............................................................................................................. 69
11.4. Коммутаторы .................................................................................................. 71
11.5. Алгоритм покрывающего дерева ................................................................. 73
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.....................................................................................75
ВВЕДЕНИЕ
Последнее десятилетие XX века можно с большим основанием назвать десятилетием компьютерных сетей. В коммерческих фирмах и государствен- ных 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 квалифици- рованный, а значит, высокооплачиваемый, обслуживающий персонал. Как пра- вило, компьютеры тогда работали в пакетном режим, пользователь (обычно программист) мог вообще никогда и не увидеть ЭВМ, выполняющую его зада- чи. 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 эф-
фективность 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 каче- стве терминалов поначалу использовали устройства телексной связи – телетай- пы, 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 непродуктив- ной работой.
Также оказалось удобно, если терминал стоит на столе у человека, кото- рый 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 телефон-
ным 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 пред-
ставляли из себя в большой степени независимые компьютеры, однако в пол-
ной мере могли выполнять свои функции только при подключении к серверу.
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 компьютери-
зация началась в конце 1980-х годов и почти целиком опиралась на IBM PC-
совместимые персональные компьютеры. Только в редких крупных организа- циях 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 прило- жений 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 электрон- ных таблиц, рисунков, данные и результаты расчетов постоянно нужно пере- носить с компьютера на компьютер. Для этого пользуются дискетами. Пока объемы данных невелики, и обрабатывать эти данные можно по очереди, осо- бых проблем не возникает. Однако вскоре появляется желание, например, со- брать все данные о продажах в базу данных, и сделать так, чтобы несколько продавцов могли одновременно выписывать счета и фиксировать оплаты това- ра так, чтобы остальные сразу видели эти новые счета и записи об оплатах. Бе- гать с дискетой после каждого выписанного счета – нереально. И тут выясняет- ся, что можно приобрести недорогие сетевые карты для каждого из компьюте- ров, соединить их кабелем, установить специальное сетевое программное обес- печение, 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 приоб-
рести один компьютер помощнее, с большим объемом дисковой памяти, не-
сколько машин совсем без жестких дисков, и соединить их в сеть. Тогда более слабые компьютеры смогут пользоваться дисковым пространством более мощ-
ного. 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, на- верное, 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.
