О.Я. Кравец

СЕТИ ЭВМ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ

Учебное пособие

Рекомендовано учебно-методическим объединением

по образованию в области прикладной информатики

в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений,

обучающихся по специальности 080801 «Прикладная информатика

(по областям)» и другим экономическим специальностям

Воронеж «Научная книга»

2010 УДК 681.3 ББК 32.973.202 К 78 Рецензенты:

Кафедра «Прикладная математика» Липецкого государственного технического университета;

д-р техн. наук, профессор С.Л. Подвальный К 78 Кравец, О.Я. Сети ЭВМ и телекоммуникации: учеб. пособие/ О.Я.Кравец. - Воронеж: «Научная книга», 2010. – 224 с.

ISBN 978-5-98222-000- Учебное пособие охватывает круг вопросов, связанных с основами построения современных вычислительных систем и сетей телекоммуникаций. Рассмотрена концепция семиуровневой архитектуры открытых систем, дан краткий обзор методов оптимизации, проанализированы методы управления (в частности, коммутация пакетов и маршрутизация), приведены базовые сведения о сетевых операционных системах разного масштаба и гетерогенных сетях.

Предназначено для студентов, обучающихся по специальности 220100 "Вычислительные машины, комплексы, системы и сети", "Прикладная информатика (по отраслям)" при изучении дисциплин, связанных с сетями ЭВМ и средствами телекоммуникаций, а также может быть полезно и для студентов непрофильных специальностей в качестве введения в проблемы построения информационно-вычислительных сетей и методы управления ими.

УДК 681. ББК 32.973. К © ISBN 978-5-98222-000-0 О.Я.Кравец, Содержание Введение

1. Архитектура информационно-вычислительных систем

1.1. Эталонная модель взаимодействия открытых систем

1.2. Классификация и параметры сетей

1.3. Коммуникационные подсети

1.4. Абонентские и терминальные системы

1.5. Контрольные вопросы

2. Методы оптимизации сетей ЭВМ

2.1. Проблемы оптимизации сетей ЭВМ

2.2. Структурный синтез и оптимизация топологии

2.3. Иерархические сети и сети с неоднородной средой

2.4. Оптимизация потоков и пропускных способностей

2.5. Оценка надежности и коэффициента готовности

2.6. Контрольные вопросы

3. Многоуровневое управление сетью

3.1. Сети с общим каналом

3.2. Коммутация сообщений и пакетов

3.3. Маршрутизация информации

3.4. Целостность и безопасность сетей

3.5. Контрольные вопросы

4. Сетевые операционные системы

4.1. Структура сетевой операционной системы

4.2. Одноранговые сетевые ОС и ОС с выделенными серверами....... 4.3. ОС для рабочих групп и ОС для сетей масштаба предприятия

4.4. Проблемы взаимодействия операционных систем в гетерогенных сетях

4.5. Основные подходы к реализации взаимодействия сетей.............. 4.6. Современные концепции и технологии проектирования операционных систем

4.7. Построение сетевых баз данных: одно- и многопользовательские решения

4.8. Контрольные вопросы

5. Основные сведения о сетях IP

5.1. Многоуровневая модель TCP/IP

5.2. IP-адреса

5.3. Маршрутизация

5.4. Работа с утилитами TCP/IP

5.5. Динамическое присвоение IP-адресов

5.6. Получение информации из баз данных DNS

5.7. Основы программирования с использованием интерфейса Winsock

6. Ретрансляция кадров (Frame Replay). Характеристики протокола информационного обмена и интерфейса «пользователь-сеть»................. 6.1. Логическая характеристика протокола FR

6.2. Процедурная характеристика протокола FR

6.3. Адресация в сетях FR

6.4. Общая характеристика LMI

6.5. Логическая характеристика LMI

6.6. Процедурная характеристика LMI

6.7. Параметры для синхронизации процедур управления LMI........ 7. Ретрансляция кадров (Frame Relay). Характеристики интерфейса «сеть сеть» и коммутируемых виртуальных каналов

7.1. Интерфейс «сеть-сеть»

7.2. Коммутируемые виртуальные каналы

8. Интеграция FR сетей

8.1. Характеристика FR протокола для интеграции сетей, функционирующих по различным сетевым протоколам

8.2. Интеграция FR и Х.25 сетей

8.3. Ретрансляция кадров и речевой трафик

9. Организация доставки сообщений в широкополосных цифровых сетях интегрального обслуживания (АТМ - Asynchronous Transfer Mode)........ 9.1. Широкополосная цифровая сеть интегрального обслуживания (Ш1-1СИО, B-ISDN - Broadband Integrated Services Digital Network)

9.2. Асинхронный режим доставки

9.3. Эталонная модель ШИСИО

9.4. Процедурная и логическая характеристики протокола АРД...... 9.5. Управление доступом

9.6. Идентификаторы виртуального пути и виртуального канала..... 9.7. Служба приоритетов

9.8. Защита заголовка ячейки АРА (циклическая проверка)............. 9.9. Принципы информационного обмена и синхронизация в АРА. 10. Сравнение сетевых архитектур

10.1. Требования к современным компьютерным сетям

10.2. Примеры сетевых архитектур

10.3. Методика оценки сетевых архитектур

10.4. Построение сетей

Заключение

Список литературы

Введение В настоящее время теория вычислительных систем и информационно-телекоммуникационных сетей дает все более разнообразные практические приложения, появляются новые типы систем и сетей, совершенствуется технология обработки, передачи и хранения информации. Системы, имевшие ранее небольшое значение при решении задач управления технологическими процессами, в последние годы получили бурное развитие и заняли достойное место в иерархии современных средств обработки информации.

Информационно-вычислительные сети сегодня являются мощным средством обработки информации, обеспечивающим: большие, распределенные по объединению, предприятию информационно-вычислительные мощности; математические модели, базы данных, информационно-поисковые и справочные службы; эффективное коллективное использование имеющихся ресурсов; высокую надежность обработки информации благодаря резервированию и дублированию ресурсов; интегрированную передачу и обработку данных, речи, изображений; простые формы расширения сети, изменения ее конфигурации и характеристик [1, 21].

Настоящее учебное пособие является введением в современные методы анализа и синтеза высокоэффективных информационновычислительных систем, обеспечивающих выполнение экономически выгодных и динамичных процессов обработки, передачи и хранения информации. Издание может являться введением в современные методы анализа и синтеза высокоэффективных информационно-вычислительных систем, обеспечивающих выполнение экономически выгодных и динамичных процессов обработки, передачи и хранения информации. Заинтересованный читатель найдет много полезной дополнительной информации в библиографии. Издание в основном построено на материалах [2, 5, 7, 9, 10, 12, 13, 19].

Пособие предназначено прежде всего для студентов специальностей 220100 "Вычислительные машины, комплексы, системы и сети" и "Прикладная информатика (по отраслям)", изучающих одноименную дисциплину «Вычислительные системы и сети телекоммуникаций», и может быть полезно для студентов непрофильных специальностей в качестве введения в проблемы построения информационно-вычислительных сетей и методы управления ими.