В. Г. Олифер, Н. А. Олифер КОМПЬТЕРНЫЕ СЕТИ ПРИНЦИПЫ, ТЕХНОЛОГИИ, ПРОТОКОЛЫ Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению «Информатика и вычислительная техника» и по специальностям «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети», «Автоматизированные машины, комплексы, системы и сети», «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем» Санкт-Петербург Москва "Харьков* Минск ^^ 2001 ББК 32.973.202я7 УДК 681.326(075) 054 Рецензенты: Кафедра «Вычислительная техника» факультета «Вычислительные машины и системы» Московского государственного института радиотехники, электроники и автоматики (Технического университета) Ю. А. Григорьев, доктор технических наук, профессор, кафедра «Системы обработки информации и управления» Московский государственный технический университет им. Н. Э„ Баумана Б. Ф. Прижуков, кандидат технических наук, заместитель начальника ИВЦ ОАО Московский междугородный и международный телефон 054 Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы / В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. — СПб.: Питер, 2001. — 672 с.: ил. ISBN 5-8046-0133-4 Книга представляет собой фундаментальный учебник, и котором последовательно рассматри- ваются все основные аспекты архитектуры и технологии современных компьютерных сетей. Она предназначена для студентов, аспирантов и технических специалистов, которые хотят получить базовые знания о принципах построения компьютерных сетей, понять особенности традиционных и перспективных технологий локальных и глобальных сетей, изучить способы создания крупных составных сетей и управления такими сетями. Рекомендуется в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по направлению «Информатика и вычислительная техника». ББК 32.973.202я7 УДК 681.326(075) ISBN 5-8046-0133-4 © В. Г. Олифер, Н. А, Олифер, 1999 © Издательский дом «Питер», 2001 Содержание От авторов ................................................................................................. 16 Для кого эта книга ............................................................................................................... 16 Структура книги................................................................................................................... 17 Благодарности............................................................................................ 20 Глава 1 • Общие принципы построения вычислительных сетей................ 21 1.1. От централизованных систем — к вычислительным сетям........................... 21 1.1.1. Эволюция вычислительных систем............................................................ 21 Системы пакетной обработки ................................................................ 21 Многотерминальные системы — прообраз сети .............................. 22 Появление глобальных сетей ................................................................. 23 Первые локальные сети............................................................................ 24 Создание стандартных технологий локальных сетей.................... 25 Современные тенденции.......................................................................... 26 1.1.2. Вычислительные сети — частный случай распределенных систем.................................................................................................................... 27 Мультипроцессорные компьютеры...................................................... 27 Многомашинные системы....................................................................... 28 Вычислительные сети............................................................................... 29 Распределенные программы................................................................... 30 1.1.3. Основные программные и аппаратные компоненты сети.................. 31 1.1.4. Что дает предприятию использование сетей .......................................... 32 Выводы ............................................................................................................................. 35 1.2. Основные проблемы построения сетей................................................................. 36 1.2.1. Связь компьютера с периферийными устройствами........................... 36 1.2.2. Простейший случай взаимодействия двух компьютеров................... 38 1.2.3. Проблемы физической передачи данных по линиям связи.............. 41 1.2.4. Проблемы объединения нескольких компьютеров............................... 43 Топология физических связей............................................................... 43 Организация совместного использования линий связи .............. 45 Адресация компьютеров.......................................................................... 47 1.2.5. Ethernet — пример стандартного решения сетевых проблем ............ 50 1.2.6. Структуризация как средство построения больших сетей................ 52 Физическая структуризация сети........................................................ 52 Логическая структуризация сети ......................................................... 55 1.2.7. Сетевые службы................................................................................................. 59 Выводы ............................................................................................................................. 60 4 Содержание _______________________________ 1.3. Понятие «открытая система» и проблемы стандартизации ......................... 61 1.3.1. Многоуровневый подход. Протокол. Интерфейс. Стек протоколов................................................................................................ 61 1.3.2. Модель OSI.......................................................................................................... 66 1.3.3. Уровни модели OSI.......................................................................................... 69 Физический уровень................................................................................. 69 Канальный уровень.................................................................................... 69 Сетевой уровень.......................................................................................... 70 Транспортный уровень............................................................................. 72 Сеансовый уровень.................................................................................... 73 Представительный уровень .................................................................... 74 Прикладной уровень................................................................................. 74 Сетезависимые и сетенезависимые уровни....................................... 74 1.3.4. Понятие «открытая система......................................................................... 76 1.3.5. Модульность и стандартизация................................................................... 77 1.3.6. Источники стандартов..................................................................................... 78 1.3.7. Стандартные стеки коммуникационных протоколов .......................... 82 Стек OSI........................................................................................................ 82 Стек TCP/IP................................................................................................ 83 Стек IPX/SPX............................................................................................. 85 Стек NetBIOS/SMB .................................................................................. 85 Выводы ............................................................................................................................. 87 1.4. Локальные и глобальные сети.................................................................................. 87 1.4.1. Особенности локальных, глобальных и городских сетей................... 87 1.4.2. Отличия локальных сетей от глобальных................................................ 88 1.4.3. Тенденция к сближению локальных и глобальных сетей .................. 90 Выводы ............................................................................................................................. 92 1.5. Сети отделов, кампусов и корпораций ................................................................. 92 1.5.1. Сети отделов........................................................................................................ 92 1.5.2. Сети кампусов .................................................................................................... 93 1.5.3. Корпоративные сети......................................................................................... 95 Выводы ............................................................................................................................. 97 1.6. Требования, предъявляемые к современным вычислительным сетям...... 97 1.6.1. Производительность......................................................................................... 98 1.6.2. Надежность и безопасность......................................................................... 101 1.6.3. Расширяемость и масштабируемость ...................................................... 102 1.6.4. Прозрачность .................................................................................................... 102 1.6.5. Поддержка разных видов графика ........................................................... 103 1.6.6. Управляемость.................................................................................................. 104 1.6.7. Совместимость.................................................................................................. 105 Выводы ........................................................................................................................... 105 Вопросы и упражнения .................................................................................................... 106 Глава 2 • Основы передачи дискретных данных .....................................109 2.1. Линии связи.................................................................................................................. 109 2.1.1. Типы линий связи........................................................................................... 109 Содержание 5 2.1.2. Аппаратура линий связи .............................................................................. Ill 2.1.3. Характеристики линий связи ..................................................................... 113 Типы характеристик и способы их определения.......................... 113 Спектральный анализ сигналов на линиях связи........................ 114 Амплитудно-частотная характеристика, полоса пропускания и затухание................................................................... 116 Пропускная способность линии ......................................................... 118 Связь между пропускной способностью линии и ее полосой пропускания................................................................. 121 Помехоустойчивость и достоверность.............................................. 122 2.1.4. Стандарты кабелей.......................................................................................... 123 Кабели на основе неэкранированной витой пары........................ 125 Кабели на основе экранированной витой пары............................ 127 Коаксиальные кабели.............................................................................. 127 Волоконно-оптические кабели............................................................. 128 Выводы........................................................................................................................... 130 2.2. Методы передачи дискретных данных на физическом уровне.................. 132 2.2.1. Аналоговая модуляция.................................................................................. 132 Методы аналоговой модуляции.......................................................... 133 Спектр модулированного сигнала...................................................... 134 2.2.2. Цифровое кодирование ................................................................................. 135 Требования к методам цифрового кодирования........................... 135 Потенциальный код без возвращения к нулю............................... 137 Метод биполярного кодирования с альтернативной инверсией................................................................................................. 138 Потенциальный код с инверсией при единице............................. 138 Биполярный импульсный код............................................................. 139 Манчестерский код.................................................................................. 139 Потенциальный код 2B1Q,.................................................................... 140 2.2.3. Логическое кодирование............................................................................... 140 Избыточные коды..................................................................................... 140 Скрэмблирование..................................................................................... 141 2.2.4. Дискретная модуляция аналоговых сигналов ...................................... 144 2.2.5. Асинхронная и синхронная передачи...................................................... 147 Выводы ........................................................................................................................... 148 2.3. Методы передачи данных канального уровня ................................................. 149 2.3.1. Асинхронные протоколы.............................................................................. 150 2.3.2. Синхронные символьно-ориентированные и бит-ориентированные протоколы......................................................... 151 Символьно-ориентированные протоколы....................................... 152 Бит-ориентированные протоколы...................................................... 152 Протоколы с гибким форматом кадра.............................................. 154 2.3.3. Передача с установлением соединения и без установления соединения................................................................. 155 2.3.4. Обнаружение и коррекция ошибок.......................................................... 157 Методы обнаружения ошибок............................................................. 157 6 Содержание__________________________________________ Методы восстановления искаженных и потерянных кадров... 158 2.3.5. Компрессия данных........................................................................................ 161 Выводы ........................................................................................................................... 163 2.4. Методы коммутации.................................................................................................. 164 2.4.1. Коммутация каналов...................................................................................... 165 Коммутация каналов на основе частотного мультиплексирования......................................................................... 166 Коммутация каналов на основе разделения времени ................. 168 Общие свойства сетей с коммутацией каналов............................. 170 Обеспечение дуплексного режима работы на основе технологий FDM, TDM и WDM.................................................... 171 2.4.2. Коммутация пакетов ...................................................................................... 172 Принципы коммутации пакетов......................................................... 172 Виртуальные каналы в сетях с коммутацией пакетов................ 174 Пропускная способность сетей с коммутацией пакетов............ 175 2.4.3. Коммутация сообщений................................................................................ 177 Выводы ........................................................................................................................... 178 Вопросы и упражнения .................................................................................................... 179 Глава 3 • Базовые технологии локальных сетей...................................... 181 3.1. Протоколы и стандарты локальных сетей......................................................... 181 3.1.1. Общая характеристика протоколов локальных сетей ....................... 181 3.1.2. Структура стандартов IEEE 802.X ............................................................ 184 Выводы ........................................................................................................................... 187 3.2. Протокол LLC уровня управления логическим каналом (802.2) ............. 188 3.2.1 Три типа процедур уровня LLC.................................................................. 188 3.2.2. Структура кадров LLC. Процедура с восстановлением кадров LLC2...................................................................................................... 189 Выводы........................................................................................................................... 192 3.3. Технология Ethernet (802.3)................................................................................... 193 3.3.1. Метод доступа CSMA/CD........................................................................... 193 Этапы доступа к среде............................................................................ 194 Возникновение коллизии...................................................................... 195 Время двойного оборота и распознавание коллизий.................. 197 3.3.2. Максимальная производительность сети Ethernet............................. 199 3.3.3. Форматы кадров технологии Ethernet.................................................... 201 Кадр 802.3/LLC......................................................................................... 202 Кадр Raw 802.3/Novell 802.3................................................................ 204 Кадр Ethernet DIX/Ethernet II........................................................... 204 Кадр Ethernet SNAP................................................................................ 205 Использование различных типов кадров Ethernet...................... 205 3.3.4. Спецификации физической среды Ethernet......................................... 206 Стандарт lOBase-5.................................................................................... 207 Стандарт lOBase-2.................................................................................... 209 Стандарт lOBase-Т................................................................................... 211 Оптоволоконный Ethernet ....................................................................214 ______________Содержание 7 Домен коллизий........................................................................................ 215 Общие характеристики стандартов Ethernet 10 Мбит/с........... 215 3.3.5. Методика расчета конфигурации сети Ethernet.................................. 216 Расчет PDV................................................................................................. 217 Расчет PVV................................................................................................. 219 Выводы ........................................................................................................................... 220 3.4. Технология Token Ring (802.5).............................................................................. 221 3.4.1. Основные характеристики технологии ................................................... 221 3.4.2. Маркерный метод доступа к разделяемой среде ................................. 222 3.4.3. Форматы кадров Token Ring....................................................................... 224 Маркер.......................................................................................................... 224 Кадр данных и прерывающая последовательность...................... 224 Приоритетный доступ к кольцу ......................................................... 226 3.4.4. Физический уровень технологии Token Ring....................................... 227 Выводы ........................................................................................................................... 229 3.5. Технология FDDI........................................................................................................ 230 3.5.1. Основные характеристики технологии ................................................... 230 3.5.2. Особенности метода доступа FDDI.......................................................... 232 3.5.3. Отказоустойчивость технологии FDDI................................................... 233 3.5.4. Физический уровень технологии FDDI................................................. 235 3.5.5. Сравнение FDDI с технологиями Ethernet и Token Ring................ 236 Выводы ........................................................................................................;.................. 237 3.6. Fast Ethernet и lOOVG-AnyLAN как развитие технологии Ethernet....... 238 3.6.1. Физический уровень технологии Fast Ethernet................................... 239 Физический уровень lOOBase-FX — многомодовое оптоволокно, два волокна.................................................................. 242 Физический уровень lOOBase-TX — витая пара UTP Cat 5 или STP Type 1, две пары.................................................................. 243 Физический уровень 100Base-T4 — витая пара UTP Cat 3, четыре пары ............................................................................................244 3.6.2. Правила построения сегментов Fast Ethernet при использовании повторителей ............................................................ 245 Ограничения длин сегментов DTE-DTE......................................... 246 Ограничения сетей Fast Ethernet, построенных на повторителях.................................................................................... 246 3.6.3. Особенности технологии lOOVG-AnyLAN............................................. 249 Выводы ........................................................................................................................... 251 3.7. Высокоскоростная технология Gigabit Ethernet............................................. 252 3.7.1. Общая характеристика стандарта ............................................................. 252 3.7.2. Средства обеспечения диаметра сети в 200 м на разделяемой среде..................................................................................... 255 3.7.3. Спецификации физической среды стандарта 802.3z ......................... 256 Многомодовый кабель............................................................................ 256 Одномодовый кабель .............................................................................. 256 Твинаксиальный кабель......................................................................... 257 3.7.4. Gigabit Ethernet на витой паре категории 5 ......................................... 257 8 Содержание Выводы........................................................................................................................... 258 Вопросы и упражнения .................................................................................................... 259 Глава 4 • Построение локальных сетей по стандартам физического и канального уровней.............................................................. 263 4.1. Структурированная кабельная система ............................................................. 263 4.1.1. Иерархия в кабельной системе .................................................................. 264 4.1.2. Выбор типа кабеля для горизонтальных подсистем .......................... 266 4.1.3. Выбор типа кабеля для вертикальных подсистем............................... 269 4.1.4. Выбор типа кабеля для подсистемы кампуса....................................... 270 Выводы ...........................................................................................................................271 4.2. Концентраторы и сетевые адаптеры .................................................................... 271 4.2.1. Сетевые адаптеры ............................................................................................ 272 Функции и характеристики сетевых адаптеров............................ 272 Классификация сетевых адаптеров.................................................... 273 4.2.2. Концентраторы................................................................................................. 275 Основные и дополнительные функции концентраторов........... 275 Отключение портов .................................................................................277 Поддержка резервных связей............................................................... 278 Защита от несанкционированного доступа .................................... 279 Многосегментные концентраторы...................................................... 280 Управление концентратором по протоколу SNMP ..................... 281 Конструктивное исполнение концентраторов............................... 282 Выводы ........................................................................................................................... 285 4.3. Логическая структуризация сети с помощью мостов и коммутаторов ........................................................................................................... 285 4.3.1. Причины логической структуризации локальных сетей.................. 286 Ограничения сети, построенной на общей разделяемой среде................................................................................. 286 Преимущества логической структуризации сети......................... 288 Структуризация с помощью мостов и коммутаторов ................ 291 4.3.2. Принципы работы мостов ............................................................................ 293 Алгоритм работы прозрачного моста................................................ 293 Мосты с маршрутизацией от источника.......................................... 297 Ограничения топологии сети, построенной на мостах .............. 299 4.3.3. Коммутаторы локальных сетей .................................................................. 301 4.3.4. Полнодуплексные протоколы локальных сетей................................... 306 Изменения в работе МАС-уровня при полнодуплексной работе ........................................................................................................306 Проблема управления потоком данных при полнодуплексной работе ........................................................................................................308 4.3.5 Управления потоком кадров при полудуплексной работе................ 311 Выводы ...........................................................................................................................312 4.4. Техническая реализация и дополнительные функции коммутаторов .... 313 4.4.1. Особенности технической реализации коммутаторов....................... 313 Коммутаторы на основе коммутационной матрицы................... 314 Содержание 9 Коммутаторы с общей шиной.............................................................. 316 Коммутаторы с разделяемой памятью ............................................. 317 Комбинированные коммутаторы........................................................ 317 Конструктивное исполнение коммутаторов................................... 318 4.4.2. Характеристики, влияющие на производительность коммутаторов ...................................................................................................320 Скорость фильтрации и скорость продвижения .......................... 320 Коммутация «на лету» или с буферизацией.................................. 322 Размер адресной таблицы ..................................................................... 322 Объем буфера кадров.............................................................................. 323 4.4.3. Дополнительные функции коммутаторов.............................................. 324 Поддержка алгоритма Spanning Tree ................................................ 324 Трансляция протоколов канального уровня .................................. 328 Возможности коммутаторов по фильтрации графика............... 330 Приоритетная обработка кадров ........................................................ 330 4.4.4. Виртуальные локальные сети ..................................................................... 332 4.4.5. Типовые схемы применения коммутаторов в локальных сетях........................................................................................... 337 Сочетание коммутаторов и концентраторов .................................. 337 Стянутая в точку магистраль на коммутаторе.............................. 338 Распределенная магистраль на коммутаторах............................... 339 Выводы ...........................................................................................................................340 Вопросы и упражнения ....................................................................................................341 Глава 5 • Сетевой уровень как средство построения больших сетей .......345 5.1. Принципы объединения сетей на основе протоколов сетевого уровня............................................................................................................ 345 5.1.1. Ограничения мостов и коммутаторов ..................................................... 345 5.1.2. Понятие internetworking............................................................................. 346 5.1.3. Принципы маршрутизации ......................................................................... 349 5.1.4. Протоколы маршрутизации ........................................................................ 353 5.1.5. Функции маршрутизатора........................................................................... 357 Уровень интерфейсов.............................................................................. 358 Уровень сетевого протокола ................................................................. 359 Уровень протоколов маршрутизации ............................................... 360 5.1.6. Реализация межсетевого взаимодействия средствами TCP/IP..... 361 Многоуровневая структура стека TCP/IP ..................................... 361 Уровень межсетевого взаимодействия.............................................. 361 Основной уровень ....................................................................................362 Прикладной уровень ............................................................................... 362 Уровень сетевых интерфейсов ............................................................ 363 Соответствие уровней стека TCP/IP семиуровневой модели ISO/OSI.................................................................................... 363 Выводы ...........................................................................................................................365 5.2. Адресация в IP-сетях................................................................................................. 367 5.2.1. Типы адресов стека TCP/IP........................................................................ 367 10 Содержание 5.2.2. Классы IP-адресов........................................................................................... 368 5.2.3. Особые IP-адреса............................................................................................. 369 5.2.4. Использование масок в IP-адресации...................................................... 371 5.2.5. Порядок распределения IP-адресов.......................................................... 372 5.2.6. Автоматизация процесса назначения IP-адресов ................................ 373 5.2.7. Отображение IP-адресов на локальные адреса .................................... 374 5.2.8. Отображение доменных имен на IP-адреса........................................... 377 Организация доменов и доменных имен......................................... 377 Система доменных имен DNS ............................................................. 381 Выводы ........................................................................................................................... 382 5.3. Протокол IP .................................................................................................................. 383 5.3.1. Основные функции протокола IP............................................................. 383 5.3.2. Структура IP-пакета ...................................................................................... 384 5.3.3. Таблицы маршрутизации в IP-сетях........................................................ 387 Примеры таблиц различных типов маршрутизаторов............... 387 Назначение полей таблицы маршрутизации.................................. 389 Источники и типы записей в таблице маршрутизации............. 391 5.3.4. Маршрутизация без использования масок............................................ 393 5.3.5. Маршрутизация с использованием масок.............................................. 396 Использование масок для структуризации сети .......................... 396 Использование масок переменной длины....................................... 400 Технология бесклассовой междоменной маршрутизации CIDR......................................................................... 404 5.3.6. Фрагментация IP-пакетов............................................................................ 406 5.3.7. Протокол надежной доставки TCP-сообщений................................... 410 Порты............................................................................................................ 411 Сегменты и потоки .................................................................................. 412 Соединения................................................................................................. 412 Реализация скользящего окна в протоколе TCP.......................... 413 Выводы ...........................................................................................................................415 5.4. Протоколы маршрутизации в IP-сетях .............................................................. 417 5.4.1. Внутренние и внешние протоколы маршрутизации Internet......... 417 5.4.2. Дистанционно-векторный протокол RIP .............................................. 419 Построение таблицы маршрутизации .............................................. 419 Адаптация RIP-маршрутизаторов к изменениям состояния сети .......................................................................................423 Методы борьбы с ложными маршрутами в протоколе RIP..... 426 5.4.3. Протокол «состояния связей» OSPF....................................................... 427 Выводы ........................................................................................................................... 431 5.5. Средства построения составных сетей стека Novell....................................... 432 5.5.1. Общая характеристика протокола IPX................................................... 432 5.5.2. Формат пакета протокола IPX................................................................... 434 5.5.3. Маршрутизация протокола IPX................................................................ 436 Выводы ...........................................................................................................................438 5.6. Основные характеристики маршрутизаторов и концентраторов ............. 439 5.6.1. Маршрутизаторы............................................................................................. 439 Содержание 11 Классификация маршрутизаторов по областям применения.. 439 Основные технические характеристики маршрутизатора ........ 441 Дополнительные функциональные возможности маршрутизаторов ..................................................................................442 5.6.2. Корпоративные модульные концентраторы.......................................... 444 5.6.3. Стирание граней между коммутаторами и маршрутизаторами .....................................................................................446 Соотношение коммутации и маршрутизации в корпоративных сетях....................................................................... 446 Отказ от маршрутизации ...................................................................... 447 Коммутаторы 3-го уровня с классической маршрутизацией .. 448 Маршрутизация потоков....................................................................... 449 Выводы ...........................................................................................................................451 Вопросы и упражнения ....................................................................................................451 Глава 6 • Глобальные сети.......................................................................455 6.1. Основные понятия и определения ....................................................................... 456 6.1.1. Обобщенная структура и функции глобальной сети......................... 456 Транспортные функции глобальной сети........................................ 456 Высокоуровневые услуги глобальных сетей .................................. 457 Структура глобальной сети .................................................................. 458 Интерфейсы DTE-DCE.......................................................................... 461 6.1.2. Типы глобальных сетей ................................................................................. 464 Выделенные каналы................................................................................. 464 Глобальные сети с коммутацией каналов........................................ 465 Глобальные сети с коммутацией пакетов ........................................ 466 Магистральные сети и сети доступа.................................................. 467 Выводы ...........................................................................................................................470 6.2. Глобальные связи на основе выделенных линий ............................................ 471 6.2.1. Аналоговые выделенные линии ................................................................. 472 Типы аналоговых выделенных линий............................................... 472 Модемы для работы на выделенных каналах................................ 472 6.2.2. Цифровые выделенные линии ....................................................................476 Технология плезиохронной цифровой иерархии PDH.............. 476 Технология синхронной цифровой иерархии SONET/SDH ... 479 Применение цифровых первичных сетей........................................ 486 Устройства DSU/CSU для подключения к выделенному каналу........................................................................................................ 489 6.2.3. Протоколы канального уровня для выделенных линий................... 489 Протокол SLIP .......................................................................................... 490 Протоколы семейства HDLC ............................................................... 492 Протокол РРР ...........................................................................................492 6.2.4. Использование выделенных линий для построения корпоративной сети .......................................................................................494 Выводы ...........................................................................................................................498 6.3. Глобальные связи на основе сетей с коммутацией каналов........................ 500 12 Содержание 6.3.1. Аналоговые телефонные сети...................................................................... 501 Организация аналоговых телефонных сетей.................................. 501 Модемы для работы на коммутируемых аналоговых линиях... 503 6.3.2. Служба коммутируемых цифровых каналов Switched 56 ............... 506 6.3.3. ISDN — сети с интегральными услугами................................................ 507 Цели и история создания технологии ISDN.................................. 507 Пользовательские интерфейсы ISDN ............................................... 509 Подключение пользовательского оборудования к сети ISDN... 511 Адресация в сетях ISDN........................................................................ 513 Стек протоколов и структура сети ISDN........................................ 515 Использование служб ISDN в корпоративных сетях ................. 516 Выводы ........................................................................................................................... 518 6.4. Компьютерные глобальные сети с коммутацией пакетов............................ 519 6.4.1. Принцип коммутации пакетов с использованием техники виртуальных каналов................................................................................... 520 6.4.2. Сети Х.25 ............................................................................................................ 523 Назначение и структура сетей Х.25................................................... 523 Адресация в сетях Х.25 .......................................................................... 526 Стек протоколов сети Х.25 ................................................................... 526 6.4.3. Сети Frame Relay............................................................................................. 530 Назначение и общая характеристика................................................ 530 Стек протоколов frame relay................................................................. 532 Поддержка качества обслуживания .................................................. 534 Использование сетей frame relay ........................................................ 539 6.4.4. Технология АТМ.............................................................................................. 540 Основные принципы технологии АТМ............................................ 542 Стек протоколов АТМ............................................................................ 548 Уровень адаптации AAL ........................................................................ 549 Протокол АТМ ..........................................................................................551 Категории услуг протокола АТМ и управление графиком...... 554 Передача графика IP через сети АТМ.............................................. 559 Сосуществование АТМ с традиционными технологиями локальных сетей ....................................................................................561 Использование технологии АТМ ....................................................... 564 Выводы ........................................................................................................................... 566 6.5. Удаленный доступ....................................................................................................... 567 6.5.1. Основные схемы глобальных связей при удаленном доступе........ 567 Типы взаимодействующих систем ..................................................... 568 Типы поддерживаемых служб ............................................................. 569 Типы используемых глобальных служб........................................... 570 6.5.2. Доступ компьютер — сеть ............................................................................. 571 Удаленный узел......................................................................................... 572 Удаленное управление и терминальный доступ ........................... 573 Почта............................................................................................................. 574 6.5.3. Удаленный доступ через промежуточную сеть .................................... 575 Общая схема двухступенчатого доступа.......................................... 575 Содержоние 13 Технологии ускоренного доступа к Internet через абонентские окончания телефонных и кабельных сетей ....... 577 Выводы ...........................................................................................................................579 Вопросы и упражнения ....................................................................................................580 Глава 7 • Средства анализа и управления сетями.................................... 583 7.1. Функции и архитектура систем управления сетями .................................... 584 7.1.1. Функциональные группы задач управления ........................................ 584 7.1.2. Многоуровневое представление задач управления............................. 588 7.1.3. Архитектуры систем управления сетями............................................... 590 Схема менеджер — агент......................................................................... 590 Структуры распределенных систем управления.......................... 592 Платформенный подход......................................................................... 595 Выводы ........................................................................................................................... 596 7.2. Стандарты систем управления............................................................................... 596 7.2.1. Стандартизуемые элементы системы управления .............................. 596 7.2.2. Стандарты систем управления на основе протокола SNMP........... 597 Концепции SNMP-управления ........................................................... 597 Примитивы протокола SNMP ............................................................. 598 Структура SNMP MIB ........................................................................... 599 Форматы и имена объектов SNMP MIB ......................................... 601 Формат сообщений SNMP.................................................................... 603 Спецификация RMON MIB................................................................. 606 Недостатки протокола SNMP.............................................................. 608 7.2.3. Стандарты управления OSI......................................................................... 608 Агенты и менеджеры.............................................................................. 609 Управление системами, управление уровнем и операции уровня ............................................................................... 611 Информационная модель управления.............................................. 611 Управляющие знания и деревья знаний.......................................... 612 Использование древовидных баз данных для хранения управляющих знаний.......................................................................... 613 Правила определения управляемых объектов............................... 614 Протокол CMIP и услуги CMIS ........................................................ 615 Сравнение протоколов SNMP и CMIP............................................ 617 Выводы ...........................................................................................................................618 7.3. Мониторинг и анализ локальных сетей ............................................................. 619 7.3.1. Классификация средств мониторинга и анализа ................................ 619 7.3.2. Анализаторы протоколов.............................................................................. 621 7.3.3. Сетевые анализаторы ..................................................................................... 622 7.3.4. Кабельные сканеры и тестеры .................................................................... 622 7.3.5. Многофункциональные портативные приборы мониторинга........ 623 Интерфейс пользователя....................................................................... 623 Функции проверки аппаратуры и кабелей..................................... 624 Функции сбора статистики .................................................................. 625 Функции анализа протоколов............................................................. 627 14 Содержание 7.3.6. Мониторинг локальных сетей на основе коммутаторов................... 628 Наблюдение за графиком...................................................................... 628 Управление виртуальными сетями.................................................... 629 Выводы........................................................................................................................... 629 Вопросы и упражнения .................................................................................................... 630 Заключение...............................................................................................632 Приложение.............................................................................................. 634 Ответы на вопросы............................................................................................................. 634 Глава!............................................................................................................................. 634 Глава 2............................................................................................................................. 635 Глава 3............................................................................................................................. 635 Глава 4............................................................................................................................. 636 Глава 5............................................................................................................................. 638 Глава 6............................................................................................................................. 639 Глава 7............................................................................................................................. 640 Рекомендуемая литература............................................................................................. 641 Алфавитный указатель ......................................................................643 Посвящаем нашей дочери Анне От авторов Эта книга является результатом опыта пятилетнего преподавания авторами курсов сетевой тематики в Центре информационных технологий в стенах Московского государственного университета. Основу книги составили материалы курсов «Про- блемы построения корпоративных сетей», «Основы сетевых технологий», «Орга- низация удаленного доступа», «Сети TCP/IP», «Стратегическое планирование сетей масштаба предприятия» и ряда других. Эти материалы прошли успешную провер- ку в бескомпромиссной и сложной аудитории, состоящей из слушателей с суще- ственно разным уровнем подготовки и кругом профессиональных интересов. Среди них были студенты и аспиранты вузов, сетевые администраторы и интеграторы, начальники отделов автоматизации и преподаватели. Учитывая специфику ауди- тории, курсы лекций были построены так, чтобы начинающий получил основу для дальнейшего изучения, а специалист систематизировал и актуализировал свои зна- ния. В соответствии с такими же принципами написана и эта книга — она является фундаментальным курсом по компьютерным сетям, который сочетает широту охвата основных областей, проблем и технологий этой быстро развивающейся области знаний с основательным рассмотрением деталей каждой технологии и особенно- стей оборудования, в котором эта технология реализуется. Для кого это книга Книга предназначена для студентов, аспирантов и технических специалистов, ко- торые хотят получить базовые знания о принципах построения компьютерных се- тей, понять особенности традиционных и перспективных технологий локальных и глобальных сетей, изучить способы создания крупных составных сетей и управле- ния такими сетями. Книга будет полезна начинающим специалистам в области сетевых технологий, которые имеют только общие представления о работе сетей из опыта общения с персональными компьютерами и, возможно, с сетью Internet, но хотели бы полу- чить базовые знания, позволяющие продолжать изучение сетей самостоятельно. От авторов 17 Сложившимся сетевым специалистам книга может оказать помощь при зна- комстве с теми технологиями, с которыми им не пришлось столкнуться в практи- ческой работе, а также быть справочным средством, в котором можно найти описание конкретного протокола, формата кадра и т. п. Студенты всех специальностей могут использовать книгу в качестве учебного пособия для общего курса по компьютерным сетям, а для студентов группы специ- альностей «220000. Информатика и вычислительная техника» книга может слу- жить учебным пособием по специальным дисциплинам. Структура книги Книга построена по принципу «спирали познания». Авторы не раз возвращаются к обсуждению отдельных проблем, методов и технологий, но каждый раз на новом уровне. В главе 1 рассматриваются самые общие вопросы построения вычислительных сетей. Как появились первые сети? Что они могут дать предприятию? Какие сете- вые задачи возникают уже при связи двух компьютеров? Какие новые проблемы появляются при увеличении числа связываемых машин? Почему такое важное значение в мире вычислительных сетей придается модели ISO/OSI? И так ли уж принципиально отличие локальных и глобальных сетей? Глава заканчивается об- суждением требований, которые предъявляются к современным вычислительным сетям. И здесь главной задачей является пояснение смысла основных характерис- тик сети. В каких единицах измеряется производительность сети? В чем отличие масштабируемости от расширяемости? Почему для современной сети так жела- тельно совмещение голосового и компьютерного трафика? Глава 2 носит вспомогательный характер и представляет собой своего рода учебник в учебнике. В ней детально излагаются современные методы передачи дискретной информации в сетях. Хотя этот материал относится не только к компь- ютерным сетям, но и к любым системам связи, его наличие дает возможность чита- телю, не тратя время на просмотр большого количества литературы, получить тот необходимый минимум знаний в таких областях, как теория информации, спект- ральный анализ, физическое и логическое кодирование данных, обнаружение и коррекция ошибок, без которого трудно глубоко вникнуть в методы построения современных протоколов и коммуникационного оборудования. В главе 3 руны подробные описания практически всех основных технологий ло- кальных сетей, как традиционных, таких как Ethernet, Token Ring и FDDI, так и новых высокоскоростных, таких как Fast Ethernet, lOOVG-AnyLAN, Gigabit Ethernet. Кроме того, рассматриваются некоторые факты истории становления технологий, их стандартизации и развития, помогающие понять место каждой технологии в ряду ей подобных, а также ее перспективы. Для технологий семейства Ethernet приводятся рекомендованные IEEE методики расчета корректности конфигурации сети. Глава 4 посвящена оборудованию локальных сетей, работающему на физиче- ском и канальном уровнях, — структурированным кабельным системам, сетевым адаптерам, повторителям и концентраторам различных технологий, а также мос- там и наиболее динамично развивающемуся классу устройств локальных сетей — коммутаторам. Наряду с потребительскими характеристиками коммутаторов при- ведены типовые схемы их внутренней организации, рассмотрена поддержка ими 18 От авторов резервных связей на основе протокола Spanning Tree, а также одна из наиболее перспективных технологий, реализованная в коммутаторах, — технология вирту- альных сетей VLAN. Большое внимание в главе уделяется методам логической структуризации сетей, рассматриваются причины повышения производительнос- ти, надежности и управляемости сетей, разделенных на логические сегменты. В главе 5 рассмотрены вопросы построения составных сетей, а также наиболее сложные и интересные сетевые устройства — маршрутизаторы. Центральное место в главе занимает реализация общих принципов и идей межсетевого взаимодей- ствия (internetworking) в IP-сетях. Описываются различные аспекты адресации: способы отображения локальных, сетевых и символьных адресов, использование масок и современных методов агрегирования IP-адресов в Internet, а также спосо- бы автоматического конфигурирования узлов. Детально рассмотрена работа про- токола IP по продвижению и фрагментации пакетов, изучается общий формат таблицы маршрутизации и примеры ее частных реализации в программных и ап- паратных маршрутизаторах различных типов. Приводится подробное описание протоколов маршрутизации RIP и OSPF, анализируются области применимости этих протоколов и возможности их комбинирования. Всестороннее рассмотрение в главе 5 протоколов стека TCP/IP придает ей самостоятельное значение введения в IP-сети. Главу завершает описание типов и основных характеристик маршрутиза- торов, вариантов их внутренней организации, а также методов комбинирования функций коммутации и маршрутизации в одном устройстве — коммутаторе 3-го уровня. Глава 6 целиком посвящена глобальным сетям. Так как технологии, оборудова- ние и даже терминология этих сетей являются весьма специфическими, то чита- тель возвращается в некоторой степени к сетевым «азам», несмотря на то, что он уже изучил достаточно много сложных вопросов и поднялся сравнительно высоко по уровням модели OSI. Подробно изучается основа любой территориальной сети — выделенные аналоговые и цифровые каналы, технологии первичных сетей FDM, PDH и SONET/SDH, позволяющие создавать такие каналы, соответствующее обо- рудование доступа — модемы различных типов и цифровые устройства DSU/CSU, а также — протоколы канального уровня HDLC, РРР и SLIP. Глава содержит опи- сание широкого спектра технологий глобальных сетей — как классических Х.25, так и более современных ISDN, frame relay и АТМ. Наряду с детальным рассмотре- нием архитектуры, протоколов и услуг сетей каждого типа изучается техника пе- редачи данных на основе виртуальных каналов, отличающая эти технологии от технологий локальных сетей. Глава завершается рассмотрением схем и средств уда- ленного доступа, позволяющих домашним и мобильным пользователям разделять ресурсы корпоративной сети. В главе 7, завершающей книгу, рассматриваются системы управления сетями. Эти сложные, громоздкие и дорогостоящие системы всегда вызывают много вопро- сов: В каких случаях их применение оправдано? Что делает платформа управле- ния? Возможно ли создание единой системы управления для разнородной сети, построенной на оборудовании разных производителей? Приведенный в главе ма- териал знакомит читателя с набором функций, который должен поддерживаться системой управления в соответствии с международными стандартами, архитекту- рой систем управления крупными разнородными сетями, назначением платформ управления. Детально описываются протоколы SNMP, CMIP и структура стандарт- ных управляющих баз MIB-I, MIB-II и RMON MIB, встраиваемых в оборудо- ___________________ ___________От авторов 19 вание. Глава завершается рассмотрением портативных приборов, выполняющих функции мониторинга сети. Авторы стремились сделать работу читателя с книгой максимально эффектив- ной. Подробный индексный указатель позволяет быстро найти интересующий ма- териал по одному из многочисленных терминов, используемых в сетевой индустрии. Каждый раздел завершается выводами, которые призваны сконцентрировать вни- мание читателя на главных идеях, темах и результатах раздела, помогая ему не упустить из виду главное за обилием, хотя и полезных, но частных фактов и де- талей. В конце каждой главы помещены вопросы и упражнения для проверки степени усвоения основных концепций, а в отдельных случаях и для углубления понимания некоторых идей. Ответы на некоторые из этих вопросов вы найдете в приложении к книге. Авторы осознают, что ряд важных вопросов, относящихся к компьютерным се- тям, не был рассмотрен в данной книге. Прежде всего, это сетевые операционные системы и их ключевые службы, такие как справочная служба и служба безопасно- сти, а также методы и средства согласования неоднородных сетей. Объединение этих тем с рассмотрением транспортных аспектов компьютерных сетей, составив- ших ядро этой книги, неизбежно привело бы к чрезмерному росту ее объема. В на- стоящее время авторы работают над новой книгой, которая является логическим продолжением этого учебника и посвящена сетевым операционным системам и сетевым службам. От издательства Ваши замечания, предложения, вопросы отправляйте по адресу электронной почты comp@piter-press.ru (издательство «Питер», компьютерная редакция). Мы будем рады узнать ваше мнение! Подробную информацию о наших книгах вы найдете на Web-сайте издательства http://www.piter-press.ru. Благодарности Прежде всего мы хотим поблагодарить директоров Центра информационных технологий Алексея и Елену Сальниковых, так как эта книга вряд ли была бы написана, если бы они не организовали в свое время Центр и не пригласили нас возглавить и вести в нем сетевое направление. Кроме того, мы признательны им за постоянную готовность удовлетворять все наши информационные потребнос- ти—у нас всегда была возможность получать самые свежие зарубежные журна- лы, книги известных мировых издательств, технические обзоры, материалы конференций, а также и за ту напряженную рабочую атмосферу, которая требо- вала от нас постоянного расширения круга интересов и тематики курсов. Выра- жаем признательность сотрудникам Центра Жене Григорьевой, Кире Кузнецовой и Наташе Новиковой за то, что они максимально облегчали нам работу по подготовке конспектов лекций, послуживших основой этой книги. Мы благодарим компании IBS, UNI, АйТи, ADV Consulting и лично сотрудни- ков этих компаний Валерия Гущина, Сергея Малышева, Игоря Сунчелея, Алексея Фролова и Петра Митрофанова за высокопрофессиональные консультации, кото- рые мы всегда от них получали, совместную работу по проведению курсов, предо- ставление свежих технических материалов и готовность поделиться практическим опытом построения сетей. Мы благодарны также рецензентам д. т. н., профессору МГТУ им. Н. Э. Баума- на Григорьеву Ю. А. и к. т. н., заместителю начальника ИВЦ ОАО Московский ММТ Прижукову Б. Ф. за ценные советы и замечания, позволившие улучшить качество этой книги. Мы признательны сотрудникам издательства «Питер», особенно заведующей редакцией компьютерной литературы и одновременно нашему главному редакто- ру Екатерине Строгановой, а также литературному редактору Алексею Жданову, которые помогли нам в очень сжатые сроки превратить конспект лекций в книгу, которая найдет, надеемся, своего массового читателя. Виктор и Наталья Олифер Общие принципы построения вычислительных сетей 1.1. От централизованных систем - к вычислительным сетям 1.1.1. Эволюция вычислительных систем Концепция вычислительных сетей является логическим результатом эволюции компьютерной технологии. Первые компьютеры 50-х годов — большие, громоздкие и дорогие — предназначались для очень небольшого числа избранных пользовате- лей. Часто эти монстры занимали целые здания. Такие компьютеры не были пред- назначены для интерактивной работы пользователя, а использовались в режиме пакетной обработки. Системы пакетной обработки Системы пакетной обработки, как правило, строились на базе мэйнфрейма — мощ- ного и надежного компьютера универсального назначения. Пользователи подго- тавливали перфокарты, содержащие данные и команды программ, и передавали их в вычислительный центр. Операторы вводили эти карты в компьютер, а распеча- танные результаты пользователи получали обычно только на следующий день (рис. 1.1). Таким образом, одна неверно набитая карта означала как минимум суточную задержку. 22 Глава 1 • Общие принципы построения вычислительных сетей Предприятие Рис. 1.1. Централизованная система на базе мэйнфрейма Конечно, для пользователей интерактивный режим работы, при котором можно с терминала оперативно руководить процессом обработки своих данных, был бы гораздо удобней. Но интересами пользователей на первых этапах развития вычис- лительных систем в значительной степени пренебрегали, поскольку пакетный ре- жим — это самый эффективный режим использования вычислительной мощности, так как он позволяет выполнить в единицу времени больше пользовательских за- дач, чем любые другие режимы. Во главу угла ставилась эффективность работы самого дорогого устройства вычислительной машины — процессора, в ущерб эф- фективности работы использующих его специалистов. Многотерминальные системы - прообраз сети По мере удешевления процессоров в начале 60-х годов появились новые способы организации вычислительного процесса, которые позволили учесть интересы пользо- вателей. Начали развиваться интерактивные многотерминальные системы разделе- ния времени (рис. 1.2). В таких системах компьютер отдавался в распоряжение сразу нескольким пользователям. Каждый пользователь получал в свое распоря- жение терминал, с помощью которого он мог вести диалог с компьютером. Причем время реакции вычислительной системы было достаточно мало для того, чтобы пользователю была не слишком заметна параллельная работа с компьютером и других пользователей. Разделяя таким образом компьютер, пользователи получи- ли возможность за сравнительно небольшую плату пользоваться преимуществами компьютеризации. Терминалы, выйдя за пределы вычислительного центра, рассредоточились по всему предприятию. И хотя вычислительная мощность оставалась полностью цен- трализованной, некоторые функции — такие как ввод и вывод данных — стали распределенными. Такие многотерминальные централизованные системы внешне уже были очень похожи на локальные вычислительные сети. Действительно, рядо- вой пользователь работу за терминалом мэйнфрейма воспринимал примерно так же, как сейчас он воспринимает работу за подключенным к сети персональным компьютером. Пользователь мог получить доступ к общим файлам и периферий- ным устройствам, при этом у него поддерживалась полная иллюзия единоличного ___ ___________1.1. От централизованных систем — к вычислительным сетям 23 владения компьютером, так как он мог запустить нужную ему программу в любой момент и почти сразу же получить результат. (Некоторые, далекие от вычисли- тельной техники пользователи даже были уверены, что все вычисления выполня- ются внутри их дисплея.) Предприятие Рис. 1.2. Многотерминальная система — прообраз вычислительной сети Таким образом, многотерминальные системы, работающие в режиме разделе- ния времени, стали первым шагом на пути создания локальных вычислительных сетей. Но до появления локальных сетей нужно было пройти еще большой путь, так как многотерминальные системы, хотя и имели внешние черты распределен- ных систем, все еще сохраняли централизованный характер обработки данных. С другой стороны, и потребность предприятий в создании локальных сетей в это время еще не созрела — в одном здании просто нечего было объединять в сеть, так как из-за высокой стоимости вычислительной техники предприятия не могли себе позволить роскошь приобретения нескольких компьютеров. В этот период был справедлив так называемый «закон Гроша», который эмпирически отражал уро- вень технологии того времени. В соответствии с этим законом производительность компьютера была пропорциональна квадрату его стоимости, отсюда следовало, что за одну и ту же сумму было выгоднее купить одну мощную машину, чем две менее мощных — их суммарная мощность оказывалась намного ниже мощности дорогой машины. Появление глобальных сетей Тем не менее потребность в соединении компьютеров, находящихся на большом расстоянии друг от друга, к этому времени вполне назрела. Началось все с реше- ния более простой задачи — доступа к компьютеру с терминалов, удаленных от него на многие сотни, а то и тысячи километров. Терминалы соединялись с компь- ютерами через телефонные сети с помощью модемов. Такие сети позволяли много- численным пользователям получать удаленный доступ к разделяемым ресурсам нескольких мощных компьютеров класса суперЭВМ. Затем появились системы, в которых наряду с удаленными соединениями типа терминал—компьютер были ре- ализованы и удаленные связи типа компьютер—компьютер. Компьютеры получи- 24 Глава1 • Общие принципы построения вычислительных сетей ли возможность обмениваться данными в автоматическом режиме, что, собствен- но, и является базовым механизмом любой вычислительной сети. Используя этот механизм, в первых сетях были реализованы службы обмена файлами, синхрони- зации баз данных, электронной почты и другие, ставшие теперь традиционными сетевые службы. Таким образом, хронологически первыми появились глобальные вычислитель- ные сети. Именно при построении глобальных сетей были впервые предложены и отработаны многие основные идеи и концепции современных вычислительных се- тей. Такие, например, как многоуровневое построение коммуникационных прото- колов, технология коммутации пакетов, маршрутизация пакетов в составных сетях. Первые локальные сети В начале 70-х годов произошел технологический прорыв в области производства компьютерных компонентов — появились большие интегральные схемы. Их срав- нительно невысокая стоимость и высокие функциональные возможности привели к созданию мини-компьютеров, которые стали реальными конкурентами мэйн- фреймов. Закон Гроша перестал соответствовать действительности, так как деся- ток мини-компьютеров выполнял некоторые задачи (как правило, хорошо распараллеливаемые) быстрее одного мэйнфрейма, а стоимость такой мини-ком- пьютерной системы была меньше. •Даже небольшие подразделения предприятий получили возможность покупать для себя компьютеры. Мини-компьютеры выполняли задачи управления техноло- гическим оборудованием, складом и другие задачи уровня подразделения пред- приятия. Таким образом, появилась концепция распределения компьютерных ресурсов по всему предприятию. Однако при этом все компьютеры одной органи- зации по-прежнему продолжали работать автономно (рис. 1.3). Предприятие --------- -,----,-------"----------------- Терминалы 'i \ Мини-ЭВМ Терминалы Мини-ЭВМ Рис. 1.3. Автономное использование нескольких мини-компьютеров на одном предприятии Но шло время, потребности пользователей вычислительной техники росли, им стало недостаточно собственных компьютеров, им уже хотелось получить возмож- ность обмена данными с другими близко расположенными компьютерами. В ответ ___________________1.1. От централизованных систем — к вычислительным сетям___25 на эту потребность предприятия и организации стали соединять свои мини-компь- ютеры вместе и разрабатывать программное обеспечение, необходимое для их вза- имодействия. В результате появились первые локальные вычислительные сети (рис. 1.4). Они еще во многом отличались от современных локальных сетей, в первую очередь — своими устройствами сопряжения. На первых порах для соединения компьютеров друг с другом использовались самые разнообразные нестандартные устройства со своим способом представления данных на линиях связи, своими типами кабелей и т. п. Эти устройства могли соединять только те типы компьюте- ров, для которых были разработаны, — например, мини-компьютеры PDP-11 с мэйн- фреймом IBM 360 или компьютеры «Наири» с компьютерами «Днепр». Такая ситуация создала большой простор для творчества студентов — названия многих курсовых и дипломных проектов начинались тогда со слов «Устройство сопряже- ния...». Рис. 1.4. Различные типы связей в первых локальных сетях Создание стандартных технологий локальных сетей В середине 80-х годов положение дел в локальных сетях стало кардинально ме- няться. Утвердились стандартные технологии объединения компьютеров в сеть — Ethernet, Arcnet, Token Ring. Мощным стимулом для их развития послужили пер- сональные компьютеры. Эти массовые продукты явились идеальными элементами для построения сетей — с одной стороны, они были достаточно мощными для работы сетевого программного обеспечения, а с другой — явно нуждались в объединении своей вычислительной мощности для решения сложных задач, а также разделения дорогих периферийных устройств и дисковых массивов. Поэтому персональные компьютеры стали преобладать в локальных сетях, причем не только в качестве клиентских компьютеров, но и в качестве центров хранения и обработки данных, то есть сетевых серверов, потеснив с этих привычных ролей мини-компьютеры и мэйнфреймы. Стандартные сетевые технологии превратили процесс построения локальной сети из искусства в рутинную работу. Для создания сети достаточно было приобре- 26 Глава 1 • Общие принципы построения вычислительных сетей сти сетевые адаптеры соответствующего стандарта, например Ethernet, стандарт- ный кабель, присоединить адаптеры к кабелю стандартными разъемами и устано- вить на компьютер одну из популярных сетевых операционных систем, например, NetWare. После этого сеть начинала работать и присоединение каждого нового компьютера не вызывало никаких проблем — естественно, если на нем был уста- новлен сетевой адаптер той же технологии. Локальные сети в сравнении с глобальными сетями внесли много нового в спосо- бы организации работы пользователей. Доступ к разделяемым ресурсам стал гораздо удобнее — пользователь мог просто просматривать списки имеющихся ресурсов, а не запоминать их идентификаторы или имена. После соединения с удаленным ресур- сом можно было работать с ним с помощью уже знакомых пользователю по работе с локальными ресурсами команд. Последствием и одновременно движущей силой та- кого прогресса стало появление огромного числа непрофессиональных пользовате- лей, которьш совершенно не нужно было изучать специальные (и достаточно сложные) команды для сетевой работы. А возможность реализовать все эти удобства разработ- чики локальных сетей получили в результате появления качественных кабельных линий связи, на которых даже сетевые адаптеры первого поколения обеспечивали скорость передачи данных до 10 Мбит/с. Конечно, о таких скоростях разработчики глобальных сетей не могли даже меч- тать — им приходилось пользоваться теми каналами связи, которые были в нали- чии, так как прокладка новых кабельных систем для вычислительных сетей протяженностью в тысячи километров потребовала бы колоссальных капитальных вложений. А «под рукой» были только телефонные каналы связи, плохо приспо- собленные для высокоскоростной передачи дискретных данных — скорость в 1200 бит/с была Для них хорошим достижением. Поэтому экономное расходова- ние пропускной способности каналов связи часто являлось основным критерием эффективности методов передачи данных в глобальных сетях. В этих условиях различные процедуры прозрачного доступа к удаленным ресурсам, стандартные для локальных сетей, для глобальных сетей долго оставались непозволительной роскошью. Современные тенденции Сегодня вычислительные сети продолжают развиваться, причем достаточно быст- ро. Разрыв между локальными и глобальными сетями постоянно сокращается во многом из-за появления высокоскоростных территориальных каналов связи, не уступающих по качеству кабельным системам локальных сетей. В глобальных се- тях появляются службы доступа к ресурсам, такие же удобные и прозрачные, как и службы локальных сетей. Подобные примеры в большом количестве демонстри- рует самая популярная глобальная сеть — Internet. Изменяются и локальные сети. Вместо соединяющего компьютеры пассивного кабеля в них в большом количестве появилось разнообразное коммуникационное оборудование — коммутаторы, маршрутизаторы, шлюзы. Благодаря такому обору- дованию появилась возможность построения больших корпоративных сетей, на- считывающих тысячи компьютеров и имеющих сложную структуру. Возродился интерес к крупным компьютерам — в основном из-за того, что после спада эйфории по поводу легкости работы с персональными компьютерами выяснилось, что сис- темы, состоящие из сотен серверов, обслуживать сложнее, чем несколько больших ___________________1.1. От централизованных спаем — к вычислительным сетям___27 компьютеров. Поэтому на новом витке эволюционной спирали мэйнфреймы стали возвращаться в корпоративные вычислительные системы, но уже как полноправ- ные сетевые узлы, поддерживающие Ethernet или Token Ring, а также стек прото- колов TCP/IP, ставший благодаря Internet сетевым стандартом де-факто. Проявилась еще одна очень важная тенденция, затрагивающая в равной степе- ни как локальные, так и глобальные сети. В них стала обрабатываться несвойствен- ная ранее вычислительным сетям информация — голос, видеоизображения, рисунки. Это потребовало внесения изменений в работу протоколов, сетевых операционных систем и коммуникационного оборудования. Сложность передачи такой мульти- медийной информации по сети связана с ее чувствительностью к задержкам при передаче пакетов данных — задержки обычно приводят к искажению такой информа- ции в конечных узлах сети. Так как традиционные службы вычислительных сетей — такие как передача файлов или электронная почта — создают малочувствительный к задержкам трафик и все элементы сетей разрабатывались в расчете на него, то появление трафика реального времени привело к большим проблемам. Сегодня эти проблемы решаются различными способами, в том числе и с помо- щью специально рассчитанной на передачу различных типов трафика технологии АТМ. Однако, несмотря на значительные усилия, предпринимаемые в этом на- правлении, до приемлемого решения проблемы пока далеко, и в этой области пред- стоит еще много сделать, чтобы достичь заветной цели — слияния технологий не только локальных и глобальных сетей, но и технологий любых информационных сетей — вычислительных, телефонных, телевизионных и т. п. Хотя сегодня эта идея многим кажется утопией, серьезные специалисты считают, что предпосылки для такого синтеза уже существуют, и их мнения расходятся только в оценке пример- ных сроков такого объединения — называются сроки от 10 до 25 лет. Причем счи- тается, что основой для объединения послужит технология коммутации пакетов, применяемая сегодня в вычислительных сетях, а не технология коммутации кана- лов, используемая в телефонии, что, наверно, должно повысить интерес к сетям этого типа, которым и посвящена данная книга. 1.1.2. Вычислительные сети — частный случай распределенных систем Компьютерные сети относятся к распределенным (или децентрализованным) вы- числительным системам. Поскольку основным признаком распределенной вычис- лительной системы является наличие нескольких центров обработки данных, то наряду с компьютерными сетями к распределенным системам относят также муль- типроцессорные компьютеры и многомашинные вычислительные комплексы. Мультипроцессорные компьютеры В мультипроцессорных компьютерах имеется несколько процессоров, каждый из которых может относительно независимо от остальных выполнять свою програм- му. В мультипроцессоре существует общая для всех процессоров операционная система, которая оперативно распределяет вычислительную нагрузку между про- цессорами. Взаимодействие между отдельными процессорами организуется наибо- лее простым способом — через общую оперативную память. 28 Глава1 • Общие принципы построения вычислительных сетей Сам по себе процессорный блок не является законченным компьютером и по- этому не может выполнять программы без остальных блоков мультипроцессорного компьютера — памяти и периферийных устройств. Все периферийные устройства являются для всех процессоров мультипроцессорной системы общими. Территори- альную распределенность мультипроцессор не поддерживает — все его блоки рас- полагаются в одном или нескольких близко расположенных конструктивах, как и у обычного компьютера. Основное достоинство мультипроцессора — его высокая производительность, которая достигается за счет параллельной работы нескольких процессоров. Так как при наличии общей памяти взаимодействие процессоров происходит очень быст- ро, мультипроцессоры могут эффективно выполнять даже приложения с высокой степенью связи по данным. Еще одним важным свойством мультипроцессорных систем является отказоус- тойчивость, то есть способность к продолжению работы при отказах некоторых элементов, например процессоров или блоков памяти. При этом производитель- ность, естественно, снижается, но не до нуля, как в обычных системах, в которых отсутствует избыточность. Многомашинные системы Многомашинная система — это вычислительный комплекс, включающий в себя не- сколько компьютеров (каждый из которых работает под управлением собственной операционной системы), а также программные и аппаратные средства связи ком- пьютеров, которые обеспечивают работу всех компьютеров комплекса как единого целого. Работа любой многомашинной системы определяется двумя главными компо- нентами: высокоскоростным механизмом связи процессоров и системным про- граммным обеспечением, которое предоставляет пользователям и приложениям прозрачный доступ к ресурсам всех компьютеров, входящих в комплекс. В состав средств связи входят программные модули, которые занимаются распределением вычислительной нагрузки, синхронизацией вычислений и реконфигурацией сис- темы. Если происходит отказ одного из компьютеров комплекса, его задачи могут быть автоматически переназначены и выполнены на другом компьютере. Если в состав многомашинной системы входят несколько контроллеров внешних устройств, то в случае отказа одного из них, другие контроллеры автоматически подхватыва- ют его работу. Таким образом, достигается высокая отказоустойчивость комплекса в целом. Помимо повышения отказоустойчивости, многомашинные системы позволяют достичь высокой производительности за счет организации параллельных вычис- лений. По сравнению с мультипроцессорными системами возможности параллельной обработки в многомашинных системах ограничены: эффективность распараллели- вания резко снижается, если параллельно выполняемые задачи тесно связаны между собой по данным. Это объясняется тем, что связь между компьютерами многома- шинной системы менее тесная, чем между процессорами в мультипроцессорной системе, так как основной обмен данными осуществляется через общие многовхо- довые периферийные устройства. Говорят, что в отличие от мультипроцессоров, где используются сильные программные и аппаратные связи, в многомашинных систе- мах аппаратные и программные связи между обрабатывающими устройствами явля- __ _____________1.1. От централизованных систем — к вычислительным сетям 29 ются более слабыми. Территориальная распределенность в многомашинных комп- лексах не обеспечивается, так как расстояния между компьютерами определяются длиной связи между процессорным блоком и дисковой подсистемой. Вычислительные сети В вычислительных сетях программные и аппаратные связи являются еще более слабыми, а автономность обрабатывающих блоков проявляется в наибольшей сте- пени — основными элементами сети являются стандартные компьютеры, не имею- щие ни общих блоков памяти, ни общих периферийных устройств. Связь между компьютерами осуществляется с помощью специальных периферийных устройств — сетевых адаптеров, соединенных относительно протяженными каналами связи. Каждый компьютер работает под управлением собственной операционной систе- мы, а какая-либо «общая» операционная система, распределяющая работу между компьютерами сети, отсутствует. Взаимодействие между компьютерами сети про- исходит за счет передачи сообщений через сетевые адаптеры и каналы связи. С помощью этих сообщений один компьютер обычно запрашивает доступ к ло- кальным ресурсам другого компьютера. Такими ресурсами могут быть как данные, хранящиеся на диске, так и разнообразные периферийные устройства — принтеры, модемы, факс-аппараты и т. д. Разделение локальных ресурсов каждого компьюте- ра между всеми пользователями сети — основная цель создания вычислительной сети. Каким же образом сказывается на пользователе тот факт, что его компьютер подключен к сети? Прежде всего, он может пользоваться не только файлами, дис- ками, принтерами и другими ресурсами своего компьютера, но и аналогичными ресурсами других компьютеров, подключенных к той же сети. Правда, для этого недостаточно снабдить компьютеры сетевыми адаптерами и соединить их кабель- ной системой. Необходимы еще некоторые добавления к операционным системам этих компьютеров. На тех компьютерах, ресурсы которых должны быть доступны всем пользователям сети, необходимо добавить модули, которые постоянно будут находиться в режиме ожидания запросов, поступающих по сети от других компь- ютеров. Обычно такие модули называются программными серверами (server), так как их главная задача — обслуживать (serve) запросы на доступ к ресурсам своего компьютера. На компьютерах, пользователи которых хотят получать доступ к ре- сурсам других компьютеров, также нужно добавить к операционной системе неко- торые специальные программные модули, которые должны вырабатывать запросы на доступ к удаленным ресурсам и передавать их по сети на нужный компьютер. Такие модули обычно называют программными клиентами (client). Собственно же сетевые адаптеры и каналы связи решают в сети достаточно простую задачу — они передают сообщения с запросами и ответами от одного компьютера к другому, а основную работу по организации совместного использования ресурсов выполняют клиентские и серверные части операционных систем. Пара модулей «клиент - сервер» обеспечивает совместный доступ пользовате- лей к определенному типу ресурсов, например к файлам. В этом случае говорят, что пользователь имеет дело с файловой службой (service). Обычно сетевая опера- ционная система поддерживает несколько видов сетевых служб для своих пользова- телей — файловую службу, службу печати, службу электронной почты, службу удаленного доступа и т. п. 30 Глава1 • Общие принципы построения вычислительных сетей ПРИМЕЧАНИЕ В технической литературе англоязычный термин «service» обычно переводится как <служба», «сервис» или «услуга». Часто эти термины используются как синонимы. В то же время некоторые специалисты различают термин «служба», с одной стороны, и термины «сервис» и «услуга», с другой. Под «службой» понимается сетевой компонент, который реализует некоторый набор услуг, а «сервисом» называют описание того набора услуг, который предоставляется данной службой. Таким образом, сервис - это интерфейс между потребителем услуг и поставщиком услуг (службой). Далее будет использоваться термин «служба» во всех случаях, когда различие в значении этих терминов не носит принципиального характера. Термины «клиент» и «сервер» используются не только для обозначения про- граммных модулей, но и компьютеров, подключенных к сети. Если компьютер предоставляет свои ресурсы другим компьютерам сети, то он называется сервером, а если он их потребляет — клиентом. Иногда один и тот же компьютер может одновременно играть роли и сервера, и клиента. Распределенные программы Сетевые службы всегда представляют собой распределенные программы. Распре- деленная программа — это программа, которая состоит из нескольких взаимодей- ствующих частей (в приведенном на рис. 1.5 примере — из двух), причем каждая часть, как правило, выполняется на отдельном компьютере сети. Компьютер 1 Запрос Компьютер 2 Клиент Сервер Ответ Рис. 1.5. Взаимодействие частей распределенного приложения До сих пор речь шла о системных распределенных программах. Однако в сети могут выполняться и распределенные пользовательские программы — приложе- ния. Распределенное приложение также состоит из нескольких частей, каждая из которых выполняет какую-то определенную законченную работу по решению при- кладной задачи. Например, одна часть приложения, выполняющаяся на компьюте- ре пользователя, может поддерживать специализированный графический интерфейс, вторая — работать на мощном выделенном компьютере и заниматься статистичес- кой обработкой введенных пользователем данных, а третья — заносить полученные результаты в базу данных на компьютере с установленной стандартной СУБД. Распределенные приложения в полной мере используют потенциальные возмож- ности распределенной обработки, предоставляемые вычислительной сетью, и по- этому часто называются сетевыми приложениями. Следует подчеркнуть, что не всякое приложение, выполняемое в сети, является сетевым. Существует большое количество популярных приложений, которые не являются распределенными и целиком выполняются на одном компьютере сети. Тем не менее и такие приложения могут использовать преимущества сети за счет встроенных в операционную систему сетевых служб. Значительная часть истории локальных сетей связана как раз с использованием таких нераспределенных при- ложений. Рассмотрим, например, как происходила работа пользователя с извест- ной в свое время СУБД dBase. Обычно файлы базы данных, с которыми работали все пользователи сети, располагались на файловом сервере. Сама же СУБД храни- лась на каждом клиентском компьютере в виде единого программного модуля. ___________________1.1. От централизовонных систем — к вычислительным сетям___31 Программа dBase была рассчитана на обработку только локальных данных, то есть данных, расположенных на том же компьютере, что и сама программа. Пользова- тель запускал dBase на своем компьютере, и она искала данные на локальном дис- ке, совершенного принимая во внимание существование сети. Чтобы обрабатывать с помощью dBase данные на удаленном компьютере, пользователь обращался к услугам файловой службы, которая доставляла данные с сервера на клиентский компьютер и создавала для СУБД эффект их локального хранения. Большинство приложений, используемых в локальных сетях в середине 80-х годов, являлись обычными, нераспределенными приложениями. И это понятно — они были написаны для автономных компьютеров, а потом просто были перене- сены в сетевую среду. Создание же распределенных приложений, хотя и сулило много преимуществ (уменьшение сетевого трафика, специализация компьютеров), оказалось делом совсем не простым. Нужно было решать множество дополнитель- ных проблем — на сколько частей разбить приложение, какие функции возложить на каждую часть, как организовать взаимодействие этих частей, чтобы в случае сбоев и отказов оставшиеся части корректно завершали работу, и т. д., и т. п. Поэто- му до сих пор только небольшая часть приложений является распределенными, хотя очевидно, что именно за этим классом приложений будущее, так как они в полной мере могут использовать потенциальные возможности сетей по распарал- леливанию вычислений. 1.1.3. Основные программные и аппаратные компоненты сети Даже в результате достаточно поверхностного рассмотрения работы в сети стано- вится ясно, что вычислительная сеть — это сложный комплекс взаимосвязанных и согласованно функционирующих программных и аппаратных компонентов. Изу- чение сети в целом предполагает знание принципов работы ее отдельных элемен- тов: • компьютеров; • коммуникационного оборудования; • операционных систем; • сетевых приложений. Весь комплекс программно-аппаратных средств сети может быть описан много- слойной моделью. В основе любой сети лежит аппаратный слой стандартизован- ных компьютерных платформ. В настоящее время в сетях широко и успешно применяются компьютеры различных классов — от персональных компьютеров до мэйнфреймов и суперЭВМ. Набор компьютеров в сети должен соответствовать набору разнообразных задач, решаемых сетью. Второй слой — это коммуникационное оборудование. Хотя компьютеры и явля- ются центральными элементами обработки данных в сетях, в последнее время не менее важную роль стали играть коммуникационные устройства. Кабельные сис- темы, повторители, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы и модульные концент- раторы из вспомогательных компонентов сети превратились в основные наряду с компьютерами и системным программным обеспечением как по влиянию на харак- теристики сети, так и по стоимости. Сегодня коммуникационное устройство может 32 Глава1 • Общие принципы построения вычислительных сетей представлять собой сложный специализированный мультипроцессор, который нуж- но конфигурировать, оптимизировать и администрировать. Изучение принципов работы коммуникационного оборудования требует знакомства с большим количе- ством протоколов, используемых как в локальных, так и глобальных сетях. Третьим слоем, образующим программную платформу сети, являются операци- онные системы (ОС). От того, какие концепции управления локальными и распре- деленными ресурсами положены в основу сетевой ОС, зависит эффективность работы всей сети. При проектировании сети важно учитывать, насколько просто данная операционная система может взаимодействовать с другими ОС сети, на- сколько она обеспечивает безопасность и защищенность данных, до какой степени 'она позволяет наращивать число пользователей, можно ли перенести ее на компь- ютер другого типа и многие другие соображения. Самым верхним слоем сетевых средств являются различные сетевые приложе- ния, такие как сетевые базы данных, почтовые системы, средства архивирования данных, системы автоматизации коллективной работы и др. Очень важно пред- ставлять диапазон возможностей, предоставляемых приложениями для различных областей применения, а также знать, насколько они совместимы с другими сетевы- ми приложениями и операционными системами. 1.1.4. Что дает предприятию использование сетей Этот вопрос можно уточнить следующим образом: в каких случаях развертывание на предприятии вычислительных сетей предпочтительнее использования автоном- ных компьютеров или многомашинных систем? Какие новые возможности появ- ляются на предприятии с появлением там вычислительной сети? И наконец, всегда ли предприятию нужна сеть? Если не вдаваться в частности, то конечной целью использования вычисли- тельных сетей на предприятии является повышение эффективности его работы, которое может выражаться, например, в увеличении прибыли предприятия. Дей- ствительно, если благодаря компьютеризации снизились затраты на производство уже существующего продукта, сократились сроки разработки новой модели или ускорилось обслуживание заказов потребителей — это означает, что данному пред- приятию действительно нужна была сеть. Более обстоятельно отвечая на вопрос, зачем предприятию сеть, начнем с рас- смотрения тех принципиальных преимуществ сетей, которые вытекают из их при- надлежности к распределенным системам. Концептуальным преимуществом распределенных систем (а значит, и сетей) пе- ред централизованными системами является их способность выполнять параллель- ные вычисления. За счет этого в системе с несколькими обрабатывающими узлами в принципе может быть достигнута производительность, превышающая максимально возможную на данный момент производительность любого отдельного, сколь угодно мощного процессора. Распределенные системы потенциально имеют лучшее соотно- шение производительность-стоимость, чем централизованные системы. Еще одно очевидное и важное достоинство распределенных систем — это их принципиально более высокая отказоустойчивость. Под отказоустойчивостью по- нимается способность системы выполнять свои функции (может быть, не в пол- ном объеме) при отказах отдельных элементов аппаратуры и неполной доступности 1.1. От централизованных систем — к вычислительным сетям 33 данных. Основой повышенной отказоустойчивости распределенных систем явля- ется избыточность. Избыточность обрабатывающих узлов (процессоров в много- процессорных системах или компьютеров в сетях) позволяет при отказе одного узла переназначать приписанные ему задачи на другие узлы. С этой целью в распределенной системе могут быть предусмотрены процедуры динамической или статической реконфигурации. В вычислительных сетях некоторые наборы дан- ных могут дублироваться на внешних запоминающих устройствах нескольких компьютеров сети, так что при отказе одного их них данные остаются доступ- ными. Использование территориально распределенных вычислительных систем боль- ше соответствует распределенному характеру прикладных задач в некоторых предметных областях, таких как автоматизация технологических процессов, бан- ковская деятельность и т. п. Во всех этих случаях имеются рассредоточенные по некоторой территории отдельные потребители информации — сотрудники, органи- зации или технологические установки. Эти потребители достаточно автономно решают свои задачи, поэтому рациональнее предоставлять им собственные вычис- лительные средства, но в то же время, поскольку решаемые ими задачи тесно вза- имосвязаны, их вычислительные средства должны быть объединены в единую систему. Адекватным решением в такой ситуации является использование вычис- лительной сети. Для пользователя, кроме выше названных, распределенные системы дают еще и такие преимущества, как возможность совместного использования данных и уст- ройств, а также возможность гибкого распределения работ по всей системе. Такое разделение дорогостоящих периферийных устройств — таких как дисковые масси- вы большой емкости, цветные принтеры, графопостроители, модемы, оптические диски — во многих случаях является основной причиной развертывания сети на предприятии. Пользователь современной вычислительной сети работает за своим компьютером, часто не отдавая себе отчета в том, что при этом он пользуется дан- ными другого мощного компьютера, находящегося за сотни километров от него. Он отправляет электронную почту через модем, подключенный к коммуникацион- ному серверу, общему для нескольких отделов его предприятия. У пользователя создается иллюзия, что эти ресурсы подключены непосредственно к его компьюте- ру или же «почти» подключены, так как для их использования нужны незначи- тельные дополнительные действия по сравнению с использованием действительно собственных ресурсов. Такое свойство называется прозрачностью сети. В последнее время стал преобладать другой побудительный мотив развертыва- ния сетей, гораздо более важный в современных условиях, чем экономия средств за счет разделения между сотрудниками корпорации дорогой аппаратуры или про- грамм. Этим мотивом стало стремление обеспечить сотрудникам оперативный до- ступ к обширной корпоративной информации. В условиях жесткой конкурентной борьбы в любом секторе рынка выигрывает, в конечном счете, та фирма, сотрудни- ки которой могут быстро и правильно ответить на любой вопрос клиента — о воз- можностях их продукции, об условиях ее применения, о решении любых возможных проблем и т. п. В большой корпорации вряд ли даже хороший менеджер может знать все тонкости каждого из выпускаемых фирмой продуктов, тем более что их номенклатура обновляется сейчас каждый квартал, если не месяц. Поэтому очень важно, чтобы менеджер имел возможность со своего компьютера, подключенного к корпоративной сети, скажем в Магадане, передать вопрос клиента на сервер, рас- 34 Глава1 • Общие принципы построения вычислительных сетей положенный в центральном отделении предприятия в Новосибирске, и оператив- но получить качественный ответ, удовлетворяющий клиента. В этом случае клиент не обратится к другой фирме, а будет пользоваться услугами данного менеджера и впредь. Чтобы такая работа была возможна, необходимо не только наличие быстрых и надежных связей в корпоративной сети, но и наличие структурированной ин- формации на серверах предприятия, а также возможность эффективного поиска нужных данных. Этот аспект сетевой работы всегда был узким местом в органи- зации доставки информации сотрудникам — даже при существовании мощных СУБД информация в них попадала не самая «свежая» и не в том объеме, кото- рый был нужен. В последнее время в этой области наметился некоторый про- гресс, связанный с использованием гипертекстовой информационной службы WWW — так называемой технологии intranet. Эта технология поддерживает дос- таточно простой способ представления текстовой и графической информации в виде гипертекстовых страниц, что позволяет быстро поместить самую свежую ин- формацию на WWW-серверы корпорации. Кроме того, она унифицирует .просмотр информации с помощью стандартных программ — Web-броузеров, работа с кото- рыми несложна даже для неспециалиста. Сейчас многие крупные корпорации уже перенесли огромные кипы своих документов на страницы WWW-серверов, и со- трудники этих фирм, разбросанные по всему миру, используют информацию этих серверов через Internet или intranet. Получая легкий и более полный доступ к информации, сотрудники принимают решение быстрее, и качество этого решения, как правило, выше. Использование сети приводит к совершенствованию коммуникаций, то есть к улучшению процесса обмена информацией и взаимодействия между сотрудника- ми предприятия, а также его клиентами и поставщиками. Сети снижают потреб- ность предприятий в других формах передачи информации, таких как телефон или обычная почта. Зачастую именно возможность организации электронной по- чты является основной причиной и экономическим обоснованием развертывания на предприятии вычислительной сети. Все большее распространение получают новые технологии, которые позволяют передавать по сетевым каналам связи не только компьютерные данные, но голосовую и видеоинформацию. Корпоративная сеть, которая интегрирует данные и мультимедийную информацию, может использо- ваться для организации аудио- и видеоконференций, кроме того, на ее основе мо- жет быть создана собственная внутренняя телефонная сеть. Конечно, вычислительные сети имеют и свои проблемы. Эти проблемы в основ- ном связаны с организацией эффективного взаимодействия отдельных частей рас- пределенной системы. Во-первых, это сложности, связанные с программным обеспечением — операци- онными системами и приложениями. Программирование для распределенных си- стем принципиально отличается от программирования для централизованных систем. Так, сетевая операционная система, выполняя в общем случае все функции по управлению локальными ресурсами компьютера, сверх того решает многочис- ленные задачи по предоставлению сетевых служб. Разработка сетевых приложений осложняется из-за необходимости организовать совместную работу их частей, вы- полняющихся на разных машинах. Много забот доставляет обеспечение совмести- мости программного обеспечения. ____ 1.1. От централизованных систем — к вычислительным сетям 35 Во-вторых, много проблем связано с транспортировкой сообщений по каналам связи между компьютерами. Основные задачи здесь — обеспечение надежности (чтобы передаваемые данные не терялись и не искажались) и производительности (чтобы обмен данными происходил с приемлемыми задержками). В структуре об- щих затрат на вычислительную сеть расходы на решение «транспортных вопро- сов» составляют существенную часть, в то время как в централизованных системах эти проблемы полностью отсутствуют. В-третьих, это вопросы, связанные с обеспечением безопасности, которые го- раздо сложнее решаются в вычислительной сети, чем в централизованной системе. В некоторых случаях, когда безопасность особенно важна, от использования сети лучше вообще отказаться. Можно приводить еще много «за» и «против» использования сетей, но главным доказательством эффективности является бесспорный факт их повсеместного рас- пространения. Трудно найти сколь-нибудь крупное предприятие, на котором не было хотя бы односегментной сети персональных компьютеров; все больше и боль- ше появляется крупных сетей с сотнями рабочих станций и десятками серверов, некоторые большие организации и предприятия обзаводятся частными глобаль- ными сетями, объединяющими их филиалы, удаленные на тысячи километров. В каждом конкретном случае для создания сети были свои резоны, но верно и общее утверждение: что-то в этих сетях все-таки есть. Выводы • Вычислительные сети явились результатом эволюции компьютерных технологий. • Вычислительная сеть — это совокупность компьютеров, соединенных линиями связи. Линии связи образованы кабелями, сетевыми адаптерами и другими ком- муникационными устройствами. Все сетевое оборудование работает под управ- лением системного и прикладного программного обеспечения. • Основная цель сети — обеспечить пользователям сети потенциальную возмож- ность совместного использования ресурсов всех компьютеров. • Вычислительная сеть — это одна из разновидностей распределенных систем, достоинством которых является возможность распараллеливания вычислений, за счет чего может быть достигнуто повышение производительности и отказо- устойчивости системы. • Важнейший этап в развитии сетей — появление стандартных сетевых техноло- гий типа Ethernet, позволяющих быстро и эффективно объединять компьюте- ры различных типов. • Использование вычислительных сетей дает предприятию следующие возмож- ности: • разделение дорогостоящих ресурсов; • совершенствование коммуникаций; • улучшение доступа к информации; • быстрое и качественное принятие решений; • свобода в территориальном размещении компьютеров. 36 Глава 1 • Общие принципы построения вычислительных сетей 1.2. Основные проблемы построения сетей При создании вычислительных сетей их разработчикам пришлось решить много проблем. В этом разделе мы рассмотрим только наиболее важные из них, причем в той последовательности, в которой они естественно возникали в процессе развития и совершенствования сетевых технологий. Механизмы взаимодействия компьютеров в сети многое позаимствовали у схе- мы взаимодействия компьютера с периферийными устройствами, поэтому начнем рассмотрение принципов работы сети с этого «досетевого» случая. 1.2.1. Связь компьютера с периферийными устройствами Для обмена данными между компьютером и периферийным устройством (ПУ) в компьютере предусмотрен внешний интерфейс (рис. 1.6), то есть набор проводов, соединяющих компьютер и периферийное устройство, а также набор правил обме- на информацией по этим проводам (иногда вместо термина интерфейс употребля- ется термин протокол — подробней об этих важных терминах мы еще поговорим). Примерами интерфейсов, используемых в компьютерах, являются параллельный интерфейс Centronics, предназначенный, как правило, для подключения принте- ров, и последовательный интерфейс RS-232C, через который подключаются мышь, модем и много других устройств. Интерфейс реализуется со стороны компьютера совокупностью аппаратных и программных средств: контроллером ПУ и специ- альной программой, управляющей этим контроллером, которую часто называют драйвером соответствующего периферийного устройства. Со стороны ПУ интерфейс чаще всего реализуется аппаратным устройством управ- ления, хотя встречаются и программно-управляемые периферийные устройства. Программа, выполняемая процессором, может обмениваться данными с помо- щью команд ввода/вывода с любыми модулями, подключенными к внутренней шине компьютера, в том числе и с контроллерами ПУ. Периферийные устройства могут принимать от компьютера как данные, напри- мер байты информации, которую нужно распечатать на бумаге, так и команды управления, в ответ на которые ПУ может выполнить специальные действия, на- пример перевести головку диска на требуемую дорожку или же вытолкнуть лист бумаги из принтера. Периферийное устройство использует внешний интерфейс компьютера не только для приема информации, но и для передачи информации в компьютер, то есть обмен данными по внешнему интерфейсу, как правило, являет- ся двунаправленным. Так, например, даже принтер, который по своей природе яв- ляется устройством вывода информации, возвращает в компьютер данные о своем состоянии. Контроллеры ПУ принимают команды и данные от процессора в свой внутрен- ний буфер, который часто называется регистром или портом, затем выполняют необходимые преобразования этих данных и команд в соответствии с форматами, понятными ПУ, и выдают их на внешний интерфейс. Распределение обязанностей между контроллером и драйвером ПУ может быть разным, но обычно контроллер выполняет набор простых команд по управлению ПУ, а драйвер использует эти команды, чтобы заставить устройство совершать 640 Приложение Глава 7 1. Управление безопасностью. 2. К уровню управления элементами сети. 3. Резкое снижение пропускной способности сети NetWare при появлении оши- бочных кадров объясняется большой величиной тайм-аута в единственном про- токоле стека, исправляющем ошибки при передаче файлов, — протоколе NCP. 4. Функция учета используемых программных и аппаратных средств. 5. Интеллектуальные функции накопления и обработки данных, удобные при удаленным мониторинге. 6. Никаких. 7. Можно, но достаточно трудоемко. 8. Нет. 9. Дерево включения. 10. Нет, так как анализаторы протоколов не работают на физическом уровне. Рекомендуемая литература 641 Рекомендуемая литература 1. Стандарты по локальным вычислительным сетям: Справочник. В. К. Щер- бо, В. М. Киреичев, С. И. Самойленко; под ред. С. И. Самойленко. — М.: Радио и связь, 1990. 2. Практическая передача данных: Модемы, сети и протоколы. Ф. Дженнинге; перев. с англ. — М.: Мир, 1989. 3. Сети ЭВМ: протоколы стандарты, интерфейсы. Ю. Блэк; перев. с англ. — М.: Мир, 1990. 4. Fast Ethernet. Л. Куинн, Р. Рассел. - BHV-Киев, 1998. 5. Коммутация и маршрутизация IP/IPX трафика. М. В. Кульгин, АйТи. — М.: Компьютер-пресс, 1998. 6. Волоконная оптика в локальных и корпоративных сетях связи. А. Б. Семенов, АйТи. — М.: Компьютер-пресс, 1998. 7. Протоколы Internet. С. Золотов. - СПб.: BHV - Санкт-Петербург, 1998. 8. Персональные компьютеры в сетях TCP/IP. Крейг Хант; перев. с англ. — BHV— Киев, 1997. 9. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. Пятибратов и др. — ФИС, 1998. 10. Высокопроизводительные сети. Энциклопедия пользователя. Марк А. Спортак и др.; перев. с англ. — Киев, ДиаСофт, 1998. 11. Средства связи для «последней мили». Денисьев и Мирошников. - Эко-Трендз, 1998. 12. Синхронные цифровые сети SDH. Н. Н. Слепов. — Эко-Трендз, 1998. 13. Сети предприятий на основе Windows NT для профессионалов. Стерн, Мон- ти; перев. с англ. — СПб.: Питер, 1999. 14. Networking Essentiak. Сертификационный экзамен — экстерном (экзамен 70-058). Дж. Стюарт, Эд Титтель, Курт Хадсон; перев с англ. — СПб.: Питер Ком, 1999. 15. Основы построения сетей. Учебное руководство для специалистов MCSE (+CD- ROM). Дж. Челлис, Ч. Перкинс, М. Стриб; перевод с англ. — Лори, 1997. 16. Компьютерные сети. Учебный курс, 2-е изд. (+CD-ROM). — MicrosoftPress, Русская редакция, 1998. 17. Сетевые средства Microsoft Windows NT Server 4.0; перев. с англ. СПб.: — BHV — Санкт-Петербург, 1997. 18. Ресурсы Microsoft Windows NT Server 4.0. Книга 1; перев. с англ. СПб.: — BHV — Санкт-Петербург, 1997. 19. Толковый словарь по вычислительной технике; перев. с англ. — М.: Изда- тельский отдел «Русская редакция» ТОО «Channel Trading Ltd.», 1995. 20. Emerging Communications Technologies, 2/e, Uyless Black, Prentice Hall Professional, 1997. 642 Приложение 21. Telecommunications for Managers, 3/e, Stanford H. Rowe, Prentice Hall, 1995. 22. Data and Computer Communications, 5/e, William Stallings, Prentice Hall, 1997. 23. ISDN and Broadband ISDN with Frame Relay and ATM, 3/e, William Stallings, Prentice Hall, 1995. ' 24. Data Communications, Computer Networks and Open Systems, Fred Halsall, Adisson-Wesley, 1996. 25. Internetworking with TCP/IP: Principles, Protocols, and Architecture, Duglas E. Comer, Prentice Hall, 1995. 26.. TCP/IP Network Administration, 2/e, Craig Hunt, O'Reilly & Associates, 1998. 27. Computer Networks, Andrew S. Tanenbaum, Prentice Hall, 1996. Алфавитный указатель Символы lOOOBase-LX, 256 lOOOBase-SX, 256 lOOBase-FX, 241, 242, 246 lOOBase-FX/TX, 242 100Base-T4, 241- 244, 246 lOOBase-TX, 241-243, 246 lOOBase-TX full-duplex, 243 lOOVG-AnyLAN, 91, 126, 127, 183- 188,197,205,238, 239, 244, 249, 250, 257, 363 lOBase-2, 193, 206, 209, 210,211, 217,219 lOBase-5, 193, 206, 207, 209-211, 217, 219 lOBase-F, 193, 206, 214 lOBase-FB, 206, 214, 217, 219 lOBase-FL, 206, 214, 217, 219 lOBase-T, 193, 206, 213-214, 217, 219, 239, 243 lOBase-T full-duplex, 243 3Com, 238, 253, 273, 274, 281, 388, 440, 444, 446, 448, 595 802.1Q, 331, 629 802.2, 188, 189, 201-204 А AAL1, 550 AAL3/4, 550 AC, 610 Accelar 1200, 441, 449 Accounting Management, 586 АСК, 151 ACSE, 610 Adaptive Differential Pulse Code Modulation (ADPCM), 146 add-drop multiplexer, 481 Address Resolution Protocol (ARP), 72, 375 ADSL, 577 Alcatel, 266 All-Route Broadcast Frame (ARBF), 298 Aloha, 193 AMP, 266 ANSI, 81, 184, 185, 232, 615 AppleTalk, 190, 206, 441 AppleTalk RTMP, 441 Application Context (AC), 610 ARBF, 298 ArcNet, 184-187, 222 Arcnet, 25 area, 430 ARP, 360, 394, 434, 450, 559 запрос, 376 кэш, 375, 394 ответ, 376 сервер, 376 таблица, 375 ARPANET, 417 ARPAnet, 83 Ascend, 440 644 Алфавитный указатель ASCII, 150, 152 / ASIC, 274, 448 ASN, 440 ASN.1, 597, 601, 615, 617 АТМ, 27, 70, 91, 126, 156, 170, 183, 251-252,311,316,363,407,440, 442,559 АТМ Forum, 79, 541 Attachment Unit Interface (AUI), 207 attenuation, 117, 124 AUI, 207, 209, 217, 242 auto-negotiation, 243 Automatic Protection Switching (APS), 486 Autonomous System (AS), 417 autopartitioning, 277 availability, 101 В B-ISDN, 541 backbone, 265 Backbone Concentrator Node (BCN), 440 backbone routers, 439 backpressure, 311 BadFCS, 625 bandwidth, 117 Banyan VINES, 441 Basic Rate Interface (BRI), 510 baud, 120 BayNetworks, 253, 440, 589, 595 Be, 535 BCN, 225, 440 Be, 535 Beacon, 225 BECN, 537 BGP, 419, 441, 443 BGP4, 406 BICC, 266 billing, 586 Bipolar Alternate Mark Inversion (AMI), 138 bit robbing, 478 BLN, 440 BNC, 210 Boundary Routing, 444 BPDU, 326 Brand-Rex, 266 bridge, 57, 291 Broadband-ISDN, 540 broadcast, 202, 370 domain, 332 storm, 295, 443 brouter, 444 Burst Mode, 161, 255 Burst Mode Protocol NLM, 436 Burst Tolerance (ВТ), 556 business management layer, 590 С CA Unicenter TNG, 587 Cabletron, 450, 620 Cabletron Spectrum, 586 Cabletron Systems, 446 Catalyst 5000, 444, 450 CD, 195 Centillion, 316 channel, 109 CHAP, 493 checksum, 434 CIR, 535 circuit switching, 164 Cisco 12000, 440 1600, 440 2500, 440 3600, 440 7500, 440 Cisco Systems, 253, 444, 531 CiscoVfew, 589 Classical IP, 559, 560 Classless Inter-Domain Routing (CIDR), 373, 404, 406, 418 client, 29 CLNS OSI, 441 CMIP, 588, 592, 611, 615, 617 CMIS, 616, 617 CMSIE, 615 coaxial, 110 collapsed backbone, 338 collision, 193, 195 collision domain, 215 committed burst size, 535 Communication Server, 571 community string, 608 concentrator, 53, 211, 275 Configuration Management, 584, 586 configuration switching, 281 Connected, 392 connection-oriented, 155 connection-oriented protocol, 68 connectionless, 155 protocol, 69 CONS, 441 containment tree, 613 control, 190 Convergence Sublayer (CS), 549 core backbone network, 417 CoreBuilder, 448 3500, 441, 449 6012, 446 СРЕ, 509 CRC, 158 CSMA/CD, 193, 197-198,206,212, 239,254 Customer Premises Equipment (СРЕ), 461 cut-through, 303 Cyclic Redundancy Check (CRC), 158 D data, 435 Data Link Layer, 184 Data Terminal Equipment (DTE), 111, 246 datagram, 68 decibel (dB), 117 DCE, 111, 461 DEC LAT, 443 DECnet, 190, 441 dedicated, 165 default, 352, 395 Definition Knowledge, 613 _________Алфавитный указатель 645 delay, 385 Demand Priority, 239, 249 Demand Priority Access LAN, 187 Department of Defense (DoD), 81 destination address, 435 Destination Address (DA), 202 Destination IP Address, 386 Destination Service Access Point (DSAP), 190 dial-up access, 502 Digital, 186, 201 Digital Cross-Connect (DCS), 482 Digital Signal Processor (DSP), 258 Digital Suscriber Line (DSL), 511 Discard Eligibility (DE), 536 Distance Vector Algorithms (DVA), 356 Distinguished Name (DN), 613 DLCI, 534 DLE, 152 DLSw, 444 DMA, 273 DN, 613 DNIC, 526 DNS, 363 имя, 368 клиент, 381 кэш, 382 сервер, 381, 394 таблица, 381 domain, 379 Domain Name System (DNS), 50, 368, 381 Don't Fragment (DF), 408 draft, 81 DSAP, 190, 204 DSL, 577 DSn, 477 DSP, 272, 475 DSU/CSU, 461, 489 DTE, 111, 460 Dual Attachment (DA), 233 Dual Attachment Concentrator (DAC), 233 Dual Attachment Station (DAS), 233 Dual Homing, 235 646 Алфавитный указатель DVA, 356 Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP), 373 \LJn\^f), 01Э E E.164, 514 E2, 477 ЕЗ, 477 EBCDIC, 150 ЕСМА, 184 EGP, 417, 419, 441 EIA/TIA568, 125 EISA, 238 Electronic Industries Association (EIA), 80 embedded systems, 619 enterprise-wide network, 95 EOX, 151 EtherLink III, 274 Ethernet, 25, 50, 82, 139, 181-184, 193-202,210-214,217, 219, 238-239,242,363, 393 Ethernet 802.2, 206 Ethernet 802.3, 206 Ethernet Configuration Test Protocol, 193 Ethernet DIX, 186, 193, 204, 205, 363 Ethernet II, 193, 202, 204-206 Ethernet Network, 193 Ethernet SNAP, 205, 206 EtherSwitch, 301, 308 EtherType, 205 ЕТХ, 152 excess burst size, 535 extensibility, 102 Exterior Gateway Protocol (EGP), 417 exterior gateways, 417 F Fast EtherLink XL 10/100, 274 Fast Ethernet, 91,126, 183-186,187, 193,197,199, 205, 238-242, 244-247, 250, 252-254, 363 Fast Ethernet (продолжение) независимый от среды интерфейс, 241 уровень согласования, 241 устройство физического уровня, 241 Fault Management, 585, 587 fault tolerance, 101 FDDI, 81, 82, 126, 182, 184, 230, 237, 277,297, 363,395, 611 двойное подключение к кольцу, 233 концентратор, 233 метод доступа, 231 обходные переключатели, 235 одиночное подключение к кольцу, 233 подуровни PMD, 236 разъемы, 233 FDM, 112, 166, 167, 170 FDN, 613 FECN, 537 Fiber Distributed Data Interface (FDDI), 230 Fiber Optic Inter-Repeater Link (FOIRL), 214 Fibre Channel, 253 FIFO, 360 filtering, 294, 320 First Input First Output (FIFO), 360 Flags, 385 flood, 295 FOIRL, 206, 214, 217 forwarding, 294, 320 Forwarding Table, 295 Foudry Networks, 441 fractional, 478 Fragment Offset, 385 fragment offset, 408 frame, 68, 69 Frame Check Sequence (FCS), 157 frame relay, 70, 91, 156, 363, 530 frame switching, 533 Frequency Division Multiplexing (FDM), 112, 166 FTAM, 82, 206 Алфавитный указатель 647 FTP, 83, 363, 393, 396, 411 Full Distinguished Name (FDN), 613 full-duplex, 183 Fully Qualified Domain Name (FQDN), 380 functional areas, 584 G G.703, 478 gateway, 58, 391 GDMO, 614, 615 generic cell rate algorithm, 556 Get-request, 598 ghosts, 626 Gigabit Ethernet, 91,126,183-184, 186,187,193,199, 205, 251-258, 310,363,447 двойной коаксиал, 257 уровень MAC, 254 GOSIP, 83 Н half-duplex, 183 hardware address, 48 HDLC, 188, 189, 492 Header Checksum, 386 HELLO, 428 Hewlett-Packard, 239, 615 High-level Data Link Control (HDLC), 492 High-level Data Link Control Procedure (HDLC), 188 High-Speed Serial Interface (HSSI), 464 High-Speed Token Ring (HSTR), 228 hold down, 426 hop, 71 hosts, 381, 394 hot swap, 440 HP Open View, 586, 595 HP Operationscenter, 587 HP 0V Telecom DM TMN, 608 HSSI, 441 HSTR, 228 HTTP, 363 hub, 211, 275 1.430/431, 515 IBM, 85, 125, 127, 152,186, 189, 221, 227-228, 239, 267, 274, 615 IBM PC, 85 ICMP, 362, 391, 407, 410 Identification, 385 Idle Source, 159 IDN, 526 IEEE, 184, 185, 187, 193, 201, 232, 239, 611 IEEE 802, 185 IEEE802.1D, 291, 324 IEEE802.1H, 328 IEEE802.1p, 331 IEEE802.1Q, 334 IEEE802.3x, 310 IETF, 449 IGP, 195, 417 IHLIP, 384 inheritance tree, 613 Instance Knowledge, 613 Intel, 186, 193, 201, 238 Interior Gateway Protocol (IGP), 417 Internet, 77, 81, 306, 404, 417, 419, 433,441-442, 447, 615 Internet Architecture Board (IAB), 81 Internet Assigned Numbers Authority (IANA), 411 Internet Control Message Protocol (ICMP), 362 Internet Group Management Protocol (IGMP), 370 Internet Network Information Center (InterNIC), 367 Internet Protocol (IP), 362, 383 Internet Society (ISOC), 81 internetwork, 346 Internetwork Packet Exchange (IPX), 85, 432 Internetworking, 186, 349 InterNIC, 367, 372, 380-381, 396, 417 648 Алфавитный указатель intranet, 91, 458 IP, 84, 206, 362, 441, 449 Multicast, 447 Options, 384, 386 RIP, 441 адрес, 367, 368 адрес источника, 386 адрес назначения, 386 фрагментация, 407 IP-switching, 523 IPCP, 494 IPG, 209, 217 IPv4, 406 IPv6, 373, 433 IPX, 190, 204, 206, 432, 441, 449 адрес, 433 маршрутизатор, 436 IPX RIP, 441 IPX/SPX, 82, 84 IPXCP, 494 IRQ, 273 IS-IS, 357 IS-IS OSI, 441 ISA, 238 ISDN, 111, 142, 171, 188, 440-441, 461, 507 ISO, 66, 79, 80 ISO 3166, 380 ISO 7498, 553 ISO 7498-4, 584 ISO 8802-1...5, 184 ISR Global, 615 ITU, 615, 616 ITU-T, 66, 80 J-K jabber control, 208, 278 Jabbers, 625 jam-последовательность, 195, 199 Kalpana, 301, 303, 306, 308 L L2TP, 444 LAN Emulation (LANE), 252 LANNET, 311, 316 LANplex 6000 и 2500, 448 LAP-B, 70, 161, 188, 189, 492, 527 LAP-D, 188, 189, 492 LAP-F, 492, 533 LAP-M, 188, 189 Large Internet Packet NLM, 436 Late Collision, 626 LDN, 613 lease duration, 374 leased, 165 legacy, 441 length, 434 limited broadcast, 370 line, 109 Linear Predictive Coding (LPC), 146 Link Control Protocol (LCP), 493 Link State Algorithms (LSA), 356 link test, 213 Link-State Request, 430 Link-State Update, 430 LIS, 560 LLC, 184,188-190,193,201-203,225, 272 LLC/SNAP, 363 LLC1, 188, 191 LLC2, 161, 188, 191 LLC3, 188 LMI, 531, 534 load balancing, 430 Local Area Networks (LAN), 87 Local Collision, 626 Local Distinguished Name (LDN), 613 Logical Link Control (LLC), 184 loopback, 370, 392 LSA, 356 Lucent Technologies, 266 M М.ЗОЮ, 588 M.3100, 615 MAC, 184, 193, 225, 272 MainStreetXpress 46020, 586 MAN, 237 managed object, 609 Алфавитный указатель 649 Management Information Base (MIB), 282, 591 MAP, 222 Mask, 390 MAU, 227 Maximum Burst Size (MBS), 546 Maximum Transfer Unit (MTU), 151 MDI-X, 276 Media Access Control (MAC), 184 medium, 110 mesh, 44 message, 68, 74 message switching, 164 Metropolitan Area Networks (MAN), 88 MIB, 282, 612, 615 MIB-I, 597, 599 MIB-II, 597, 599 Microsoft, 85, 189, 274, 622 Microsoft Network Monitor, 386 Microsoft System Management Server (SMS), 587 Microsoft Windows NT, 387, 392 МП, 241 MLPPP, 494 MLT-3, 243 MMAC-Plus, 446 MOD-TAP, 266 more fragments, 407 MPR, 387 MSAU, 227, 275 MTU,151,156,298,384,395, 407, 435 Multi Link PPP (MLPPP), 494 Multi-Station Access Unit (MSAU), 227 multicast, 202, 370, 392 Multicast OSPF (MOSPF), 371 Multiply Access (MA), 194 Multistation Access Unit (MAU), 227 N NAK, 150 Nautika, 440 NBMA, 559 NCP, 432, 435 NDIS, 274 NDS, 434, 436 Near End Cross Talk (NEXT), 122, 124 NetBEUI, 85, 443 NetBIOS, 85, 443, 444 NetBIOS/NetBEUI, 189 ' NetBIOS/SMB, 82 NetBuilder, 444 NetBuilder II, 388, 440 NetFlow, 450 NetWare, 85, 204, 432, 435, 437, 438 NetWare Core Protocol (NCP), 432, 435 Network Address Translator (NAT), 373 Network Control Protocol (NCP), 493 Network Element (NE), 584 network element management layer, 589 Network General, 620 Network Interface Card (NIC), 272 network management layer, 589 Network Monitor, 622 Network Node Manager, 595 network operator, 455 Network Security, 187 network utilization, 201 Network-to-Network Interface (NNI), 461 Newbridge, 586 NEXT, 122, 124, 211 Next Hop Resolution Protocol (NHRP), 356 NHRP, 356 NIC, 272 NLSP, 357, 437, 441, 443 NNI, 461 Non Return to Zero (NRZ), 137 Non Return to Zero with ones Inverted (NRZI), 139 Nortel, 488 Nortel Networks, 281, 440, 441, 446 Northern Telecom, 531 notifications, 609 Novell, 84, 161, 204, 274, 436 NT1, 511 650 Алфавитный указатель NT2, 512 NTN, 526 О OBJECT CLASS, 614 OC-n, 480 ODI, 274 Office Connect, 440 on-line, 89, 91 on-the-fly, 303 Open Shortest Path First (OSPF), 362, 427 Open System Interconnection (OSI), 66 Optical Bypass Switch, 235 optical fiber, 110 Optivity, 589, 595 Organizationally Unique Identifier (OUI), 203 OSI, 82 OSI Management Framework, 608 OSPF, 357,392,403,406,419, 425, 427, 441-443 OUI, 203, 205 Р одп^дггр Р.\А PACKAGE, 614 packet, 72 packet switching, 164 packet type, 434 Padding, 386 PAP, 493 Parallel Tasking, 274 Path Delay Value (PDV), 197 PCI, 238 PDU, 189 PDV, 197, 217, 219 Peak Cell Rate (PCR), 555 Performance Management, 585, 587 PHY, 241, 242 Physical Media Dependent (PMD), 236 Pipeline, 440 Plaintree, 441 Plesiochronic Digital Hierarchy (PDH), 476 Plug-and-Play, 273 PNNI, 522 Point-to-Point Protocol (PPP), 492 PortSwitch Hub, 281 POTS, 501 PowerSUM, 123 PPP, 70, 363, 444, 492 РРТР, 444 preamble, 194 Precedence, 385 Primay Rate Interface (PRI), 510 problem management, 585 promiscuous mode, 621 protocol analyzer, 620 Protocol Data Unit (PDU), 189 PSTN, 501 Pulse Amplitude Modulation (РАМ), 144 Pulse Code Modulation (PCM), 476 PVC, 532, 534 PVV, 219 а Q.2931, 553 Q..921, 515 Q.922, 533 Q.931, 515, 533 Q.933, 533 QAM, 135 Quad, 257 Quadrature Amplitude Modulation (QAM), 135 Quality of Service (QoS), 98 R RAD Data Communications, 586 RADView, 586 Random Early Detection (RED), 360 RDN, 613 receiver, 207 RED, 360 Redirect, 391 Алфавитный указатель 651 Refcnt, 391 Relative Distinguished Name (RDN), 613 Remote Access Server (RAS), 469, 571 remote bridge, 292, 460 Remote Collision, 626 remote control, 573 remote node, 569 repeator, 52, 208, 275 Repertoire Knowledge, 612 Request For Comments (RFC), 77 Resource Management (RM), 557 Reverse Address Resolution Protocol (RARP), 375 RFC, 81 RFC 1042, 328, 363 RFC 1517, 404 RFC 1517-1520, 404 RFC 1577, 363 RFC 1631, 373 RFC 1700, 411 RFC «Assigned Numbers», 386 RIP, 357,362,390,392,419, 422, 425,443 RIP IP, 437 RIP IPX, 437 RIP-2, 406 RIPvl, 419 RIPv2, 403, 419 RJ-11, 126 RJ-45, 126 RMON, 597, 628 RMON 2, 597, 608 RMONMIB, 606 ROBO, 569 ROSE, 610 route, 392 routed protocol, 72 router, 58 router links advertisement, 427 Routing Information Field (RIF), 297 Routing Information Protocol (RIP), 419 Routing Internet Protocol (RIP), 362 routing protocol, 72 RS-232C, 441 RS-232C/V.24, 461 RS-449/422, 441 RS-449/V.10/V.11, 463 RSVP, 447, 535 RTSE, 610 runts, 625 s SABME, 191 SAP, 432, 434, 435 scalability, 102 scoping, 616 scramble, 139 SCSI, 81 SDC, 505 SDH, 165, 170, 252, 440, 442, 480 SDLC, 444 Secure Socket Layer (SSL), 74 security, 101 Security Management, 586 segment, 68 Sequenced Packet Exchange (SPX), 85 Sequenced Packet Exchange Protocol (SPX), 432 serial lines, 441 server, 29 service, 29 Service Access Point (SAP), 190 Service Advertising Protocol (SAP), 432, 435 Service Level Agreement (SLA), 585 service management layer, 589 service provider, 455 service provisioning, 589 Set, 598 shared management knowledge, 612 shared media, 46, 182 short frames, 625 Siemens, 266 Simple Network Management Protocol (SNMP), 282 Single Attachment Concentrator (SAC), 233 652 Алфавитный указатель Single Attachment Station (SAS), 233 Single-Route Broadcast Frame (SRBF), 298 sliding window, 159 SLIP, 363, 490 SLIST, 438 SMAE, 609, 610 SmartSwitch, 450 SMB, 85, 86 SMDS, 467 SMS, 622 SMS EtherPower, 273 SMT, 611 SMTP, 83 SNA, 189 SNAP, 202, 205, 206 Sniffer, 620 SNMP, 70,154, 282, 301, 349,363, 444,446,592,598,608, 615-617,628 SNMP-community, 604 socket, 411, 433 SOH, 150 SOHO, 569 SONET, 480 Source, 391 source address, 435 Source IP Address, 386 Source Route Transparent (SRT), 299 Source Routing, 355 Source Routing (SR), 297 source routing bridge, 291 Source Service Access Point (SSAP), 190 Spanning Tree, 429 Spanning Tree Algorithm (STA), 301, 324 Spectrum, 620 split horizon, 426 spoofing, 497 SPX, 432, 435 SRBF, 298 SSAP, 190, 204 Static, 392 Station Management (SMT), 232 Statistical TDM, 541 Statistical TDM (STDM), 169 STDM, 541 STM, 168, 169, 541 STM-n, 480 store-and-forward, 178 STP, 127, 241, 267 STP Type I, 228 StrataCom, 531 Structured Cabling System (SCS), 264 STS-n, 480 STX, 152 subdomain, 380 subnet, 58, 346, 397 SubNetwork Access Protocol (SNAP), 205 Sun, 615 SunNet Manager, 584 SunSoft, 615 SVC, 532, 534 switch, 58, 291 switched, 183 Switched 56, 506 switching hub, 58, 291 SYN, 152 Synchronous Digital Hierarchy (SDH), 476, 480 Synchronous Optical NETs (SONET), 479 Synchronous Transfer Mode (STM), 168 SynOptics, 238, 295 System 5000, 281, 446 System Management System (SMS), 586 SYSTIMAXSCS, 266 Т Т-коннектор, 210 Tl, 476 Т1/Е1, 170, 441 Т2, 476 T3, 476 ТЗ/ЕЗ, 441 ТА, 461 Алфавитный указатель 653 TCP, 161,362,384,396,407,410,415 порт, 411 сегмент, 408 соединение, 412 TCP/IP, 81, 82, 361 TDM, 113, 166, 168, 170, 182, 461 ТЕ1, 512 ТЕ2, 512 Telco, 268 telecommuter, 469 Telnet, 363 telnet, 83, 411 template, 614 terminal access, 573 Terminal Adaptor (ТА), 512 TFTP, 363 throughput, 118 ticks, 437 Time Division Multiplexing (TDM), 113, 166, 168 Time To Live (TTL), 356, 386, 391 TME-10 IBM/Tivoli, 587 TMN, 588, 595 TN-1X, 488 token, 221 Token Bus LAN, 186 token holding time, 223 Token Ring, 25,82,127, 139, 181-184, 221, 223-225,267,297, 299, 363 активный концентратор, 227 доступ к кольцу, 226 пассивный концентратор, 227 Token Rotation Time (TRT), 232 Total Length, 385 TP-PMD, 126, 236 Trancsend, 595 Transmission Control Protocol (TCP), 362 transmitter, 207 transparency, 102 transparent bridge, 291 transport control, 434 Trap, 599 triggered updates, 426 trouble tickets, 585 TTL, 356, 392 Turboiron Switching Router, 441 Twinax, 257 twistedpair, 110 Type of Service, 384 u UDP, 362, 365, 420 UNI, 461 UNI3.1, 542 UNI 4.0, 542 unicast, 202 UNIX, 83 Unix, 389, 390, 392, 394 Unshielded Twisted Pair (UTP), 211 Use, 391 User Datagram Protocol (UDP), 362 User-to-Network Interface (UNI), 461 utilization, 625 UTP, 125, 126, 206, 211, 241 UTP Type 3, 228 UTP Type 6, 228 V V.34, 474 V.34+, 474 V.35, 441, 463 V.42, 504 V.42bis, 163, 505 V.90, 505 Version IP, 384 Vertel, 615 VINES RTP, 441 virtual channel, 174 virtual circuit, 174 Virtual Container (VC), 483 Virtual Tributaries (VT), 483 VLAN, 186, 292, 332, 448 w WAN, 455 Wave Division Multiplexing (WDM), 172 Waveswitch 9000, 441 654 Алфавитный указатель WDM, 172 Wide Area Networks (WAN), 88, 455 Windows NT, 86 Windows NT Server, 622 WINS, 378 Wireless Networks, 187 WWW, 83 x X.121, 526 X.21, 463 X.25, 70, 156, 161, 188, 363, 530 Х.28, 525 Х.29, 526 X.3, 525 Х.400, 82 Х.500, 82 Х.700, 584 Xerox, 186, 193, 201, 207, 432 Xerox XNS, 441 XNS, 85 А автоматическое распределение IP-адресов, 374 автономная система, 417 автопереговоры, 243 автосегментация, 277 авточувствительность сетевого адаптера, 273 агент, 282, 590 агрегирование адресов, 403 агрессивное поведение коммутатора, 311 адаптивная компрессия, 161 адрес, 47 IPX/SPX, 348 MAC, 250, 294, 367, 394, 437 аппаратный, 48, 367 локальный, 347, 367 назначения, 202, 435 особого назначения, 392 отправителя, 435 порта, 389 сетевой, 348 сети назначения, 389 символьный, 48 следующего маршрутизатора, 389 точки входа службы, 190 узла, 347 числовой составной, 49 адресация, 60 ISO 7498, 514 X.121, 526 адресная таблица моста, 293, 295, 354 АйТи-СКС, 266 активное сопротивление, 124 активный концентратор Token Ring, 227 активный монитор, 221, 228, 235 алгоритм адаптивной маршрутизации, 356 Дийкстры, 427 динамической маршрутизации, 356 лавинной маршрутизации, 356 маршрутизации, 355 маршрутизации многошаговый, 355 маршрутизации одношаговый, 355 маршрутизации по предыдущему опыту, 356 моста с маршрутизацией от источника, 291 покрывающего дерева, 301, 324 прозрачного моста, 291, 293 Алфавитный указатель 655 алгоритм (продолжение) простой маршрутизации, 355 раннего освобождения маркера, 223, 231 скользящего окна, 189, 192, 413, 436 случайной маршрутизации, 355 состояния связей, 356 фиксированной маршрутизации, 355 амплитудная модуляция, 133 амплитудно-частотная характеристика, 113, 116 анализ производительности и надежности, 585 анализатор протоколов, 620, 621 аналого-цифровой преобразователь (АЦП), 145 аналоговая линия связи, 112 аналоговая модуляция, 132 АПД, 111 АПКО, 80 аппаратный адрес, 367 аппаратный маршрутизатор, 388 аппаратура передачи данных (АПД), 42, 111 постоянной коммутации, 170 промежуточная, 112 сетей TDM, 168 арендуемый канал, 165 асинхронный режим передачи, 540 асинхронные протоколы канального уровня, 150 асинхронный метод, 147 асинхронный трафик, 233 АТС, 112, 171 аутентификация, 156 АЦП, 145 АЭП, 80 Б база данных управляющей информации, 282, 591 базовая технология, 50 байт-стаффинг, 154 баланс загрузки маршрутов, 430 безопасность, 101, 106, 291 беспроводная связь, 267 биполярное кодирование с альтернативной инверсией, 138 биполярный импульсный код, 139 бит, 120 бит-ориентированные протоколы, 152 бит-стаффинг, 153 битовая скорость, 199 битовый интервал, 196, 241 бод, 120 В вертикальная подсистема, 265 виртуальная локальная сеть, 332 виртуальная сеть, 292, 346 виртуальный канал, 174 динамический, 174 постоянный, 174 витая пара, 110 категории 3, 119, 239 категории 5, 239, 254, 268 неэкранированная, 237 экранированная, 127, 267 внешнее электромагнитное излучение, 125 внешний шлюз, 417 внутренний шлюз, 417 воздушная линия связи, 110 волновое сопротивление, 124 волоконно-оптический кабель, 110, 128, 206, 228, 230, 268 многомодовый, 239, 256 одномодовый, 256 временное мультиплексирование каналов, 113 время аренды, 374 двойного оборота, 197,216, 217,255 656 Алфавитный указатель время (продолжение) жизни маршрута, 356 жизни пакета, 386, 435 оборота маркера, 232 реакции, 98, 106 удержания маркера, 223, 231 вторичное кольцо, 230 выбор маршрута, 350, 360 выделенный аналоговый канал, 472 выделенный канал, 165,458,464,471 Г -.-.Г» »TT*-t/t Г» ГЧТГ» Г» Л ОС гальваническая развязка, 136 гармоника, 114 гетерогенность, 95 глобальная связь, 440 глобальная сеть, 24, 88-90, 112 глобальная сеть, WAN, 455 горизонтальная подсистема, 265, 266 городская сеть, 88, 90 готовность, 101, 106 граф сети, 428 группировка портов, 334 групповая адресация, 371 групповой адрес, 202, 203, 370 д двухвходовая разделяемая память, 317 дейтаграмма, 68, 365 дейтаграммный метод, 174 дейтаграммный протокол, 69, 155, 362 демультиплексор, 112 дерево включений, 613 имен, 613 наследования, 613 дескрэмблер, 139 десятичная упаковка, 162 детектор коллизий, 208 дефицит IP-адресов, 373 децибелы, 117 Дийкстры алгоритм, 427 динамическая коммутация, 170 динамический виртуальный канал, 174 дискретизация голоса, 145 дискретная модуляция, 132, 144 дискретные данные, 132 дистанционно-векторный алгоритм, 356 длина IP-адреса, 376 заголовка, 384 кадра Ethernet, 199 линии связи, 43 локального адреса, 376 пакета IP, 384 пакета IPX, 434 поля данных, 151, 177 долговременный поток пакетов, 450 домен, 379 верхнего уровня, 368 коллизий, 215, 307 управления сетью, 291 широковещательного трафика, 332 доменная система имен, 378 доменное имя, 368, 378 дополнительный заголовок, 336 достоверность передачи данных, 113, 123 доступ к кольцу Token Ring, 226 драйвер, 36, 38 СОМ-порта, 39 диска, 63 контроллера, 38 периферийного устройства, 36 принтера, 37 сетевого адаптера, 273 дробный канал Т1/Е1, 478 дуплексный режим, 171, 191 Е ЕАПК, 80 емкость, 124 Алфавитный указатель 657 3 заглушка, 207 заголовок LLC/SNAP, 363 кадра, 151 пакета, 348, 384 представительного уровня, 68 сообщения, 67 задержка буферизации, 176 вариация, 100 дополнительная, 176 доставки, 385 максимальная, 100 пакетизации, 544 передачи, 98, 106, 321 приемлемая, 35 распространения сигнала, 175 закон Гроша, 23, 24 замкнутый маршрут, 299 замораживание изменений, 426 запрещенные коды, 140, 154, 214 зарезервированный адрес сети, 373 затопление сети, 295 затухание, 113, 117, 124 затянувшаяся передача, 278 защита данных в концентраторе, 279 данных в разделяемых средах, 279 от широковещательных штормов, 346, 443 звезда, 44 И идентификатор IP-пакета, 385, 408 виртуального канала, 520, 551 виртуального пути, 551 иерархическое имя, 378 избыточные коды, 140 избыточные связи, 253, 301, 346 ИИЭР, 80 ИКМ, 144, 146 импеданс, 124 импульсно-кодовая модуляция, 144, 476 импульсный набор, 502 имя NetBIOS, 378 доменное, 368 плоское, 378 полное доменное, 380 символьное, 368, 378 индивидуальная линия связи, 46 индивидуальный адрес, 202 инкапсуляция, 363, 444 интегрированность, 105 интервал битовый, 196, 241 межкадровый, 199 отсрочки, 196, 199, 241 интерсеть, 346 интерфейс, 36, 64 AUI, 242 Mil, 242 глобальной сети, 358 локальной сети, 358 пользователь - сеть, 461 сеть - сеть, 461 токовая петля 20 мА, 463 информационные кадры, 189 искажения, 115, 157 К кабель, 110, 123 Quad, 257 RG-58/U, 210 RG-58A/U, 210 RG-58C/U, 210 Type 1-9, 127 волоконно-оптический, 110, 128, 206, 228, 230 категории 1-7, 126 коаксиальный, 110, 127 коаксиальный тонкий, 206, 209 многомодовый, 129, 256 неэкранированный, 125 658 Алфавитный указатель кабель (продолжение) одномодовый, 129, 256 ответвительный, 228 твинаксиальный, 257 кабельная линия связи, 110 кабельный сканер, 622 кабельный тестер, 211, 623 кадр, 51, 68, 69, 365 802.3/LLC, 202 Ethernet, 206 Ethernet DIX, 202 Ethernet II, 202 Ethernet SNAP, 202 Novell 802.2, 202 Novell 802.3, 202 Raw 802.3, 202, 204 данных, 224 исследователь многомаршрутный, 298 исследователь одномаршрутный, 298 призрак, 626 кампус, 270 канал арендуемый, 165 виртуальный, 174 выделенный, 165 дробный Т1/Е1, 478 прямого доступа к памяти, 273 связи, 109 типа В, 509 ranaD, 509 типаН, 509 тональной частоты, 132 уплотненный, 167 канальный уровень, 69, 184 категории кабелей, 125 качество обслуживания, 98, 105, 253 квадратурная амплитудная модуляция, 135 квитанция, 160 групповая, 161 отрицательная, 159 положительная, 159 квитирование, 413 класс IP-адресов, 368 глобальных сетей, 89 локальных сетей, 89 сервиса, 73, 352 клиент, 29, 40 коаксиальный кабель, 110, 207, 267 толстый, 206 тонкий, 206, 209 код 2D1Q, 140 4В/5В, 140, 154, 242, 246, 272 5В/6В, 249 8В/10В, 253, 255 8В/6Т, 141, 242, 244, 246 ADPCM, 146 AMI, 138 B8ZS, 142 HDB3, 142 JHK, 214 LPC, 146 NRZ, 137 NRZI, 139 РАМ5, 257 без возвращения к нулю, 137 биполярный импульсный, 139 запрещенный, 154 избыточный, 140 манчестерский, 139 переменной длины, 162 самосинхронизирующийся, 136, 148 Треллиса, 135 кодирование, 41 4В/5В, 235 NRZI, 235 без возвращения к нулю, 137 биполярное с альтернативной инверсией, 138 голоса, 146 линейное, 119 логическое, 120 относительное, 162 потенциальное, 134 статистическое, 162 Алфавитный указатель 659 кодирование (продолжение) физическое, 119, 120 Хафмана, 162 цифровое, 132, 135 коллизия, 51, 195, 196,218,288,307 детектор, 208 домен, 215 обнаружение, 195 распознавание, 197 кольцо, 44, 182 комитет 802, 184 коммуникационное оборудование, 31 коммуникационный протокол, 64 коммуникационный сервер, 571 коммутатор, 47, 58, 91, 112, 173, 215, 291, 292, 345, 445, 447 3-го уровня, 440, 442, 448 АТМ, 252 FDM, 167 верхнего уровня, 91 неблокирующий, 305 нижнего уровня, 91 производительность, 58 с приоритезацией кадров, 98 коммутационная матрица, 301, 314 коммутационный центр, 270 коммутация FDM, 167 динамическая, 165, 170 каналов, 164, 165, 170 конфигурационная, 281 налету, 303, 322 пакетов, 164, 172, 175 постоянная, 165 сообщений, 164, 177 способ, 164 коммутирующий маршрутизатор, 448 компрессия, 161, 496 конечный узел, 352 коннектор, 210 контекст приложения, 610 контроллер, 36 контроль болтливости, 208 контроль (продолжение) по паритету, 158 по паритету вертикальный и горизонтальный, 158 циклический избыточный, 158 контрольная сумма, 42, 157, 272 IP, 386 IPX, 434 конфигурационная коммутация, 281 конфигурирование автоматизированное, 78 адаптера, 273 концентратора, 278 логическое, 54 концентратор, 44, 53, 211, 227,250, 275,445 Ethernet, 276 FDDI, 277 корпоративный, 444 корпоративный модульный, 283 многосегментный, 281 модульно-стековый, 284 модульный, 283, 444 с фиксированным количеством портов, 283 стековый, 283 корневой коммутатор, 325 корневой порт, 325 корпоративная сеть, 95 корпоративный концентратор, 444 корпоративный модульный концентратор, 283 коррекция ошибок, 156 коэффициент готовности, 101 использования сети, 201, 286 нагрузки сети, 286 кража бита, 478 критерий выбора маршрута, 350, 352 кроссированный MDI, 276 Л лавинная маршрутизация, 356 лазерный излучатель, 130 660 Алфавитный указатель линия связи, 89, 109 аналоговая, 112 воздушная, 110 индивидуальная, 46 кабельная, 110 проводная, 110 разделяемая, 46 цифровая, 112 логическая связь, 43 логическая сегментация, 290 логическая структуризация, 57, 288 логический сегмент, 288 логическое кодирование, 120 логическое соединение, 156 локализация графика, 57, 58, 346 локальная коллизия, 626 локальная сеть, 25, 87, 89, 90 локальный адрес, 347, 367 локальный трафик, 345 м магистраль, 265, 270, 290 магистральная сеть, 417 магистральные территориальные сети, 467 магистральный маршрутизатор, 439, 442 максимальная единица передачи данных, 151 максимальная емкость адресной таблицы, 322 максимальная производительность Ethernet, 200 максимальный диаметр сети, 198, 255 манчестерский код, 139, 195 маркер, 221-224, 226, 231 маркерный метод доступа, 222 маршрут, 71, 350 временный, 392 по умолчанию, 403 постоянный, 392 специфический, 392, 403 статический, 392 маршрутизатор, 58, 71, 215, 349, 439, 445, 447 маршрутизатор (продолжение) IPX, 436 OSPF, 428 RIP, 423 аппаратный, 388 локальной сети, 440 многопротокольный, 442 по умолчанию, 352, 399 программный, 387 регионального отделения, 440, 442 удаленного офиса, 440 уровень сетевого протокола, 359 уровень физических интерфейсов, 358 функции, 357 маршрутизация, 71, 349, 394 одношаговая, 427 от источника, 297, 355 протокола IPX, 436 с масками, 398 маршрутизирующий коммутатор, 448 маршрутизирующий протокол, 354 маска, 371, 390, 396, 429, 437 адресов класса В, 371 двоичная запись, 371 одинаковой длины, 397 переменной длины, 400 масштабируемость, 90, 102, 106 медный неэкранированный кабель, 125 Международный союз электросвязи, 79 межкадровый интервал, 199, 209, 217, 241 межсетевое взаимодействие, 349 менеджер, 590 метод доступа CSMA/CD, 193 доступа Demand Priority, 249 доступа с обнаружением • коллизий, 193 доступа с опознаванием несущей, 193 Алфавитный указатель 661 метод (продолжение) коллективного доступа, 193 коммутации пакетов, 89 обратного давления, 311 с простоями, 159 скользящего окна, 159 случайного доступа, 193 метрика, 352, 390, 428, 437 микросегментация, 307, 445 Министерство обороны США, 81 многомашинная система, 28 многомодовое оптическое волокно, 214, 242 многомодовый кабель, 129, 256 многосегментный концентратор, 281 многотерминальные системы разделения времени, 22 множественные коллизии, 278 мода, 128 модель ISO/OSI, 363, 432 OSI, 66, 74, 77, 79 OSI канальный уровень, 69 OSI прикладной уровень, 74 OSI сеансовый уровень, 73 OSI сетевой уровень, 71 OSI транспортный уровень, 74 OSI уровни, 66, 82 OSI физический уровень, 69 взаимодействия открытых систем, 66 модем, 43, 133, 171, 473 модульно-стековый концентратор, 284 модульность, 77 модульный концентратор, 283, 444 модуляция, 41, 132 амплитудная, 133 аналоговая, 132 дискретная, 132, 144 импульсно-кодовая, 144 квадратурная амплитудная, 135 фазовая, 133 частотная, 133 мониторинг сети, 619 мост, 57, 215, 291, 292, 345 Source Routing, 297 прозрачный, 293 режим обучения, 294 удаленный, 292 МПМ, 623 мультимедийная информация, 27 мультиплексирование временное, 113 портов, 411 с разделением времени, 166, 168 частотное, 112 мультиплексор, 112 SDH, 481 голос-данные, 460 мультипроцессирование асимметричное, 439 симметричное, 439 мультипроцессорный компьютер, 27 мэйнфрейм, 21, 27 н нагруженная линия, 472 нагруженный сегмент, 209 назначенный порт, 325 Найквист, 121 Найквиста-Котельникова отображение, 145 начальный интерфейс ISDN, 510 начальный ограничитель кадра, 202 неблокирующий коммутатор, 305 некоммутируемый канал, 458 немаршрутизируемый протокол, 443 ненагруженная линия, 472 ненагруженный сегмент, 209 ненумерованные кадры, 190 ненумерованный интерфейс, 496 несущий сигнал, 120 неэкранированная витая пара, 206, 267 неэкранированный кабель, 125 номер версии протокола IP, 384 виртуальной сети, 336 подсети, 397 662 Алфавитный указатель номер (продолжение) порта TCP, 411 сети, 72, 348 сети IPX, 433 сети IPX внутренний, 438 сокета1РХ, 433 узла, 348 узла IPX, 433 нуль-модемный интерфейс, 462 О обзор, 616 область сети, 430 обнаружение ошибок, 157 обработка ошибок, 585 общая длина IP-пакета, 385 общая шина, 44, 51, 182, 316, 340 объем буфера кадров, 323 объявление о связях маршрутизатора, 427 ограничения Ethernet, 52 ограниченное широковещательное сообщение, 370 одномодовое оптическое волокно, 214 одномодовый кабель, 129, 256 одношаговая маршрутизация, 427, 436 одношаговй алгоритм, 355 окно, 192 оконечное оборудование данных (ООД), 111 оператор сети, 455 операции N-уровня, 611 операционная система, 32, 439 оптическое волокно, 239 оптоволоконный кабель, 269 основной интерфейс ISDN, 510 особые IP-адреса, 369, 392 отказоустойчивость, 32, 101, 106, 231-233 открытая система, 76 открытый протокол «кратчайший путь первым», 427 относительное кодирование, 162 оцифровывание голоса, 145 очередь пакетов, 360 ошибки на уровне кадра, 278 п прерывающая последовательность, 224 пакет, 68, 72, 172, 434 пакетный уровень Х.25/3, 527 пассивный концентратор Token Ring, 227 первичная сеть, 112 первичное кольцо, 230 передача данных, 457 передача дискретных данных, 109, 132 перекрестные наводки, 113, 122, 124, 211 перекрытие, 402 периферийное устройство, 36 петля, 215, 298, 299, 346, 370, 425 планирование сети, 105 плезиохронная цифровая иерархия, 476 плоское имя, 378 повторитель, 52, 208, 275 Ethernet, 275 класса I, 246 класса II, 246 многопортовый, 211 поддомен, 380 подкомитеты комитета 802, 186 подсеть, 58, 346, 397 подсистема вертикальная, 265 горизонтальная, 265 кампуса, 265 подуровень логической передачи данных, 184 управления доступом к среде, 184 поздняя коллизия, 626 поле данных, 67, 151 данных пакета IPX, 435 длины кадра, 154 Алфавитный указатель 663 поле (продолжение) маршрутной информации, 297 номера сети, 58 сигнала, 122 управляющее, 190 полезная пропускная способность протокола, 200 политика маршрутных объявлений,443 полнодуплексный режим, 183, 309 Ethernet, 310 коммутатора, 307 сетевого адаптера, 308 полное доменное имя, 380 полносвязная топология, 43 полоса пропускания, 113, 117, 121 полудуплексный режим, 171 Fast Ethernet, 240 коммутатора, 306 сетевого адаптера, 183 пользовательский фильтр, 296, 330 помехи, 121, 125 помехоустойчивость, 113, 122 порт AUI, 276 MDI, 245, 276 MDI-X, 245 RJ-45, 276 маршрутизатора, 349, 359 назначенный, 325 последовательность контроля кадра, 157, 225 конца кадра, 225 начала кадра, 224 поставщик услуг Internet, 373, 405, 406, 443 постоянный виртуальный канал, 174 потенциальное кодирование, 134 потенциальный код, 133 2D1Q, 140 NRZ, 137, 143 NRZI, 139 без возвращения к нулю, 137 поток, 365, 412, 449 правило 4-ххабов, 213, 216, 219,247, 276, 283 5-4-3, 209, 213, 216 преамбула, 194, 198, 200, 208, 216 прерывание IRQ, 273 прерывающая последовательность, 226 префикс, 372, 404, 418 прикладной уровень модели OSI, 74 стека TCP, 363 приоритезация графика, 330, 331 приоритет IP-пакета, 385 Token Ring, 223 сетевых протоколов, 442 провайдер, 455 проводная линия связи, 110 программный маршрутизатор, 387 продвижение кадра, 294 прозрачность, 33, 60, 102, 106 производительность, 98 коммутатора, 292, 304 маршрутизатора, 442, 447 моста, 292 сетевого адаптера, 274 сети с коммутацией каналов, 176 промежуточная аппаратура, 112 пропускная способность, 98, 106, 113,118, 175 Ethernet, 287 коммутатора, 321 максимальная, 99 мгновенная, 99 общая, 100 средняя, 99 протокол, 36, 64, 354, 362 BSC, 152 IP, 384 Spanning Tree, 429, 437 XMODEM, 150 - байт-ориентированный, 152 без установления соединений, 69, 384 664 Алфавитный указатель протокол (продолжение) бит-ориентированный, 152 внешних шлюзов, 417 внутренних шлюзов, 417 дейтаграммный, 69, 155, 362 канального уровня, 70, 149 «кратчайший путь первым», 427 локальной сети, 181 •маршрутизации, 72, 354, 360 межсетевого взаимодействия, 383 межсетевых управляющих сообщений, 362 разрешения адресов, 72, 360, 375 с восстановлением данных, 157 с установлением соединения, 68,155 сетевой, 72 символьно-ориентированный, 152 точка-точка, 70 управления передачей, 362 управления сетями SNMP, 154 протокольный блок данных, 68, 325 пул модемов, 571 пульсация графика, 172 Р радиоканал, 111 развязывающий элемент (РЭ), 208 разделение по длине волны, 172 разделяемая линия связи, 46 разделяемая среда, 55, 286 размер пакета, 177 разъем AUI, 242 DB-15, 207 RJ-45, 276 распознавание коллизий, 197, 198, 209,248,255, 257 распределение IP-адресов, 372 распределенная вычислительная система, 27 распределенная магистраль, 339 распределенная программа, 30 распределенное приложение, 30 расстояние между станциями, 199 расчет PW, 219 конфигурации сети Fast Ethernet, 248 производительности Ethernet, 200 расширяемость, 102, 106 расщепление горизонта, 426, 437 реверсивный ARP, 375 редиректор, 41 режим Burst Mode, 255 dial-in, 571 dial-out, 571 Thru, 230 Wrap, 230 дуплексный, 171 неблокирующий, 305 полудуплексный, 171 симплексный, 171 хранение-и-передача, 178 резервная связь, 278, 300, 346 РосНИИРОС, 380 РЭ, 208 С самосинхронизирующийся код, 136, 148 свертывание колец в FDDI, 230 светодиод, 129 связь избыточная, 346 наземная, 111 резервная, 346 спутниковая, 111 - сеансовый уровень модели OSI, 73 сегмент DTE-DTE, 246 TCP, 362, 365, 412 логический, 57 нагруженный, 209 Алфавитный указатель 665 сегмент (продолжение) ненагруженный, 209 физический, 55 сегментация пакетов, 498 сервер, 29, 40 ATMARP, 561 имен, 49 коммуникационный, 33 маршрутов, 356, 444 предприятия, 34 программный, 29 сетевой, 25 удаленного доступа, 571 удаленный, 89 файловый, 30 сетевая карта, 272 сетевая операционная система,34,40 сетевая служба, 59 сетевая технология, 50 сетевое приложение, 30, 32 сетевой адаптер, 29, 39, 42, 51,248, 272,273 сетевой адрес, 348 сетевой анализатор, 620, 622 сетевой монитор, 620 сетевой протокол, 354 сетевой уровень модели OSI, 71, 347 сеть, 71 FDDI, 230 IP, 84 TCP/IP, 84 Х.25, 523 глобальная, 24, 88-90, 112 доступа, 469 кампусов, 93 корпоративная, 95 локальная, 25, 88-90 масштаба предприятия, 95 мегаполиса, 88, 90 отдела, 92 первичная, 112 рабочей группы, 93 с коммутацией каналов, 170 сжатие, 161, 496 сигнальный процессор DSP, 272 символьно-ориентированные протоколы, 152 символьное имя, 368, 378 символьное подавление, 162 симплексный режим, 171 синхронизация, 42, 136, 147, 616 синхронная цифровая иерархия, 476 синхронные оптические сети, 479 синхронные протоколы канального уровня, 151 синхронный Ethernet, 215 синхронный режим передачи, 168 система доменных имен, 381 пакетной обработки, 21 скользящее окно, 159, 189, 192 скорость передачи данных, 26 продвижения, 320 распространения сигнала, 100 фильтрации, 320 скрэмблер, 139, 141 скрэмблирование, 141, 272 служба, 29 вызова удаленных процедур, 59 печати, 29 разрешения имен, 49 репликации, 59 сетевая, 59 удаленного доступа, 29 файловая, 29 электронной почты, 29 случайная маршрутизация, 355 случайный метод доступа, 50 смещение фрагмента, 385, 407 совместимость, 105 согласованность, 101 соглашение об уровне обслуживания, 585 сокет, 411, 412, 433 сообщение, 38, 68, 74, 172, 428 составная сеть, 346, 349 составное имя, 378 состояния связей алгоритма, 356 спектр, 114 666 Алфавитный указатель спектр (продолжение) кодов, 143 сигнала, 134 спектральное разложение сигнала, 114 спецификация, 76 специфический маршрут, 392, 403 способ коммутации, 164 спутниковая связь, 111 спуфинг, 497 средства удаленного доступа, 469 стандарт, 76 lOBase-2, 209 lOBase-5, 207 lOBase-F, 214 lOBase-T, 211 802, 80 802.3z, 256 FOIRL, 214 IEEE 802.X, 184, 185 Internet, 81 комитетов и объединений, 79 международный, 79 на кабели IBM, 127 национальный, 79 отдельных фирм, 79 стандартизация, 78 старт-стопный метод, 147 статистическое кодирование, 162 статистическое разделение канала во времени, 169 статический маршрут, 392 стаффинг, 152 стек DECnet, 86 IPX/SPX, 85, 432 Novell, 85, 432, 433 OSI, 82 SNA, 86 TCP прикладной уровень, 363 TCP уровень сетевых интерфейсов, 363 TCP/IP, 83, 361, 393 TCP/IP основной уровень, 362 TCP/IP транспортный уровень, 362 стек (продолжение) коммуникационных протоколов, 64, 82 стековый концентратор, 283 структура кадров, 189 структуризация, 345 логическая, 55 физическая, 54 структурированная кабельная система, 264 стянутая в точку магистраль, 338 схема «менеджер - агент», 590, 592 Т Т-коннектор, 210 таблица коммутации портов, 520 маршрутизации, 351, 387, 428 маршрутизации конечного узла, 353 маршрутизации минимальная, 391 маршрутизации формирование, 353, 355, 391 тайм-аут квитанции, 161, 414 оборота маркера, 228 тайм-слот, 113, 168, 172 теория отображения Найквиста- Котельникова, 145 терминальный адаптер, 512 терминальный доступ, 569, 573 терминатор, 207 тест связности, 213 технология Fibre Channel, 253 РАСЕ, 331 SDH, 252 бесклассовой междоменной маршрутизации, 373, 404 масок, 373, 396 тик, 437 тип кадров Ethernet, 201, 205 пакета IPX, 434 Алфавитный указатель 667 тип (продолжение) сервиса IP, 384 типовая топология, 70 токен, 221, 222, 224 толстый Ethernet, 268 толстый коаксиальный кабель, 206, 268, 269 тонкий Ethernet, 268 тонкий коаксиальный кабель, 206, 209, 268 тоновый набор, 502 топологическая база данных маршрутизатора, 427 топология, 43 звезда, 44 кольцо, 44 логическая, 53 общая шина, 44 полносвязная, 43 типовая, 52 физическая, 53 ячеистая, 44 транковое соединение, 319 трансивер, 208, 276 трансляция адресов, 373 протоколов, 328, 346 транспортный уровень модели OSI, 74 график, 103 внутренний, 289 компьютерных данных, 104 локальный, 345 межсегментный, 290 мультимедийный, 103 триггер анализатора протоколов, 621 триггерное обновление, 426 У удаленная коллиз'ия, 626 удаленное управление, 569, 573 удаленный мост, 460 удаленный узел, 569 удельная стоимость, 113 указатель SDH, 483 унаследованная система, 441 уплотненный канал, 167 управление in-band, 591 N-уровнем, 611 out-of-band, 591 безопасностью, 586 конфигурацией сети, 584 потоком, 309, 310 сетями, 104 системами, 611 транспортом IPX, 434 управляемый объект, 609, 611 управляющие кадры, 189 уровень internet, 361 LLC, 184 MAC, 184, 226, 242 бизнес-управления, 590 межсетевого взаимодействия, 361 мощности, 117 основной стека TCP/IP, 362 сетевого протокола маршрутизатора, 359 сетевой модели OSI, 347 сетевых интерфейсов стека TCP, 363 управления сетью, 589 управления услугами, 589 управления элементами сети, 589 ускоренная IP-маршрутизация, 449 услуга, 89 установление соединения, 191 устройство обслуживания данных, 489 обслуживания канала, 489 утилита агр, 375 route, 392 учет работы сети, 586 Ф фазовая модуляция, 133 файл hosts, 381 668 Алфавитный указатель файловая система, 63 файловая служба, 29, 59 физическая связь, 43 физическая среда передачи данных, 110 физический уровень модели OSI, 69 фильтрация, 291, 294, 359, 447, 616 флаг IP-пакета, 385 Unix-маршрутизатора, 391 запрета фрагментации, 408 формат кадра 802.3/LLC, 202 кадра Ethernet DIX, 204 кадра Ethernet II, 204 кадра Ethernet SNAP, 205 кадра Fast Ethernet, 241 кадра FDDI, 231 кадра Gigabit Ethernet, 254 кадра LLC, 190 кадра Raw 802.3, 204 кадра Token Ring, 224 маркера, 224 формирование таблиц маршрутизации, 355 фрагментация, 346, 384, 435 фрейм, 365 Фурье, 115, 134 X хаб, 53, 247, 275 Хафмана кодирование, 162 хоп, 71, 350, 437 Ц циклический избыточный контроль, 158 цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), 145 цифровая абонентская линия, 577 цифровая выделенная линия, 476 цифровая линия связи, 112 цифровое кодирование, 132, 135 цифровой канал 64 Кбит/с, 146 цифровой кросс-коннектор, 482 Ч частотная модуляция, 133 частотное мультиплексирование, 112, 166 частотное уплотнение, 167 ш шаблон, 614 шасси, 283 шина высокоскоростная, 445 широковещательное сообщение, 370 широковещательный адрес, 202, 392 широковещательный шторм, 295, 346, 370 широкополосный кабель, 269 широкополосный канал, 472 шифрация данных в концентраторе, 280 шлюз, 58, 345, 417 шум, 121, 125 э экранированная витая пара, 127, 267 экспертная система, 620 электрический шум, 125 элемент сети, 584 элементарный цифровой канал, 146 Я ячеистая топология, 44 КНИГА-ПОЧТОЙ ЗАКАЗАТЬ КНИГИ ИЗДАТЕЛЬСКОГО ДОМА «ПИТЕР» МОЖНО ЛЮБЫМ УДОБНЫМ ДЛЯ ВАС СПОСОБОМ: • по телефону: (812) 294-01 -04; • по электронному адресу: postbook@piter.com; . • на нашем сервере: www.piter.com; • по почте: 197198, Санкт-Петербург, а/я 619 ЗАО «Питер Пост». ВЫ МОЖЕТЕ ВЫБРАТЬ ОДИН ИЗ ДВУХ СПОСОБОВ ДОСТАВКИ И ОПЛАТЫ ИЗДАНИЙ: ^ Предлагаем принять участие в совместных проектах по электронным продажам. Дополнительную информацию можно получить по телефону в Санкт-Петербурге: (812)327-93-37. E-mail: siti@piter.com Cj^ Ищем зарубежных партнеров или посредников, имеющих выход на зарубежный рынок. Телефон для связи: (812) 327-93-37. E-mail: sea@piter.com f^ Редакции компьютерной, психологической, экономической, юридической, меди- цинской, учебной и популярной (оздоровительной и психологической) литературы Издательского дома «Питер» приглашают к сотрудничеству авторов. Обращайтесь по телефону: (812) 327-13-11. ИЗДАТЕЛЬСКИЙ аом ^ППТЕР' ^^^ WWW PITFR Г-ПМ WWW.PITER.COM Башкортостан Уфа, «Азия», ул. Зенцова, д. 70 (оптовая продажа), маг. «Оазис», ул. Чернышев- ского, д. 88, тел./факс (3472) 50-39-00. E-mail: asiaufa@ufanet.ru Дальний Восток Владивосток, «Приморский Торговый Дом Книги», тел./факс (4232) 23-82-12. Почтовый адрес: 690091, Владивосток, ул. Светланская, д. 43. E-mail: bookbase@mail.primorye.ru Хабаровск, «Мире», тел. (4212) 22-74-58, факс 22-73-30. Почтовый адрес: 680000, Хабаровск, ул. Ким-Ю-Чена, д. 21. E-mail: postmaster@bookmirs.khv.ru Хабаровск, «Книжный мир», тел. (4212) 32-85-51, факс 32-82-50. Почтовый адрес: 680000, Хабаровск, ул. Карла Маркса, д. 37. Европейские регионы России Архангельск, «Дом Книги», тел. (8182) 64-00-56, факс 65-41-34. Почтовый адрес: 163061, Архангельск, пл. Ленина, д. 3. -mail: book@atnet.ru Калининград, «Пресса», тел. (0112) 53-66-97, факс 53-63-87. Почтовый адрес: 236040, Кали- нинград, ул. Подполковника Иванникова, д. 3-А. E-mail: book@pressa.gazinter.net Краснодар, «Когорта», тел./факс (8612) 62-54-97. Почтовый адрес: 350033, Краснодар, ул.Ленина, д.101. Северный Кавказ Ессентуки, «Россы», ул. Октябрьская, 424, тел./факс (86534) 6-93-09. Почтовый адрес: 357600, Ессентуки, а/я 80. E-mail: rossy@kmv.ru Сибирь Братск, «Прометей», тел./факс (3953) 43-18-76. Почтовый адрес: 665708, Братск, ул. Кирова, Д. 35. Иркутск, «Продалитъ», тел. (3952) 59-13-70, факс 51-23-31. Почтовый адрес: 664031, Иркутск, УВАЖАЕМЫЕ ГОСПОДА! КНИГИ ИЗДАТЕЛЬСКОГО ДОМА «ПИТЕР» ВЫ МОЖЕТЕ ПРИОБРЕСТИ ОПТОМ И В РОЗНИЦУ У НАШИХ РЕГИОНАЛЬНЫХ ПАРТНЕРОВ. ул. Байкальская, д. 172, а/я 1397. E-mail: prodalit@irk.ru; http:/www.prodalit.irk.ru Иркутск, «Антей-книга», тел./факс (3952) 34-69-38. Почтовый адрес: 664003, Иркутск, ул. Карла Маркса, д. 20. E-mail: antey@irk.ru Красноярск, «Книжный Мир», тел./факс (3912) 27-39-71. Почтовый адрес: 660049, Красноярск, пр. Мира, д. 86. E-mail: book-world@public.krasnet.ru Нижневартовск, «Дом книги», тел. (3466) 23-59-50, факс 23-27-14. Почтовый адрес: 626440, Нижневартовск, пр. Победы, д. 12. Новосибирск, «Топ-книга», тел. (3832) 36-10-26, факс 36-10-27. Почтовый адрес: 630117, Новосибирск, а/я 560. E-mail: office@top-kniga.ru; http://www.top-kniga.ru Тюмень, «Друг», ул. Республики, д. 211, тел,/факс (3452) 21-02-20. E-mail: drug@tyumen.ru Тюмень, «Фолиант», тел. (3452) 27-36-06, факс 27-36-11. Почтовый адрес: 625039, Тюмень, ул. Харьковская, д. 83-А. E-mail: foliant@tyumen.ru Татарстан Казань, «Таис», ул. Гвардейская, д. 9-А, тел. (8432) 76-34-55, факс 38-24-32. E-mail: tais@bancorp.ru Урал Екатеринбург, магазин № 14, ул. Челюскинцев, д. 23,тел.(3432) 53-24-90. E-mail: gvardia@mail.ur.ru Екатеринбург, «Валео Плюс», тел. (3432) 42-07-75,42-56-00. E-mail: valeo@emts.ru Пермь, «Азбука», тел. (3422) 41 -01 -41, факс 64-12-26. Почтовый адрес: 614010, Пермь, ул. Героев Хасана, д. 10. E-mail: azb_plus@perm.raid.ru В. Г. Олифер, Н. А. Олифер Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы Главный редактор В. Усманов Ответственный редактор Е. Строганова Литературный редактор А. Жданов Художник Н. Биржаков Верстка и иллюстрации П. Быстрое Корректор В. Листова Лицензия ЛР № 066333 от 23.02.99. Подписано в печать 02.02.01. Формат 70х 100'/ц. Усд. п. л. 54,6. Доп. тираж 10 000 экз. Заказ № 2856. Издательство «Питер». 196105, Санкт-Петербург, ул. Благодатная, 67. Налоговая льгота — общероссийский классификатор продукции ОК 005-93, том 2; 953000 — книги и брошюры. Отпечатано с фотоформ в ГПП «Печатный двор» Министерства РФ по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций. 197110, Санкт-Петербург, Чкаловский пр., 15.