Галкин В.А., Григорьев Ю.А. - Телекоммуникации и сети

Информатика в техническом университетеИнформатика в техническом университетеСерия основана в 2000 годуРЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ:д-р техн. наук И,Б, Федоров — главный редакторд-р техн. наук И,П, Норенков — зам. главного редакторад-р техн. наук /О.М Смирнов]— зам. главного редакторад-р техн. наук В,В. Девятковд-р техн. наук В,В, Емельяновканд.

техн. наук И.П. Ивановд-р техн. наук В,А. Матвеевканд. техн. наук Н.В. Медведевд-р техн. наук В,В, Сюзевд-р техн. наук Б,Г, Трусовд-р техн. наук В,М, Черненькийд-р техн. наук В,А, ШахновВ.А. Галкин, Ю.А. ГригорьевТелекоммуникациии сетиДопущено Министерством образованияРоссийской Федерациив качестве учебного пособиядля студентов высших учебных заведений,обучающихся по специальности«Автоматизированные системыобработки информации и управления»направления подготовкидипломированных специалистов«Информатика и вычислительная техника»МоскваИздательство МГТУ имени Н.Э.

Баумана2003УДК 681.326(075)ББК 32.973.202Г161Федеральная целевая программа «Культура России»{подпрограмма «Поддерэюка полиграфии и книгоиздания России»)Рецензенты:кафедра «Автоматизированные системы управления» Московскогоавтомобильно-дорожного института (д-р техн. наук, профессор А.Б. Николаев);д-р техн. наук, профессор В.В. Соломенцев (зав. кафедрой«Вычислительные машины, комплексы, системы и сети» Московскогогосударственного технического университета гражданской авиации)Г161Галкин В.А., Григорьев Ю.А.Телекоммуникации и сети: Учеб. пособие для вузов. - М.: Изд-во МГТУим. Н.Э. Баумана, 2003. - 608 с : ил.

- (Сер. Информатика в техническомуниверситете.)ISBN 5-7038-1961-ХПриведены основы построения систем передачи данных и их характеристики,современные методы и технологии телекоммуникационных систем. Большое внимание вкниге уцелено методам построения локальных вычислительных сетей и сетевой операционнойсистеме NetWare. Рассмотрены современные сетевые технологии (Frame relay, ISDN, ATM),мобильные и спутниковые сети, а также назначение и сценарии работы основных сетевыхпротоколов, вопросы объединения сетей и построения корпоративной электронной почты.Содержание учебного пособия соответствует курсу лекций, который авторы читают вМГТУ им.

Н.Э. Баумана.Для стуцентов старших курсов технических вузов, специализирующихся в областиавтоматизированных систем обработки информации и компьютерных информационныхтехнологий. Будет полезно специалистам в области средств телекоммуникаций ивычислительных сетей.УДК 681.326(075)ББК 32.973.202ISBN 5-703»-1961~Х© В.А. Галкин, Ю.А. Григорьев, 2003О МГТУ им. Н.Э. Б^^vlaнa, 2003ОГЛАВЛЕНИЕПредисловиеСписок основных сокращенийВведение79111. Распределенные системы обработки данных1.1.

Архитектура распределе1пп>1х систем1.2. Концепция открытых систем1.3. Эталонная модель взаимодействия открытых систем131317232. Основы телекоммуникации2.1. Понятия системы передачи данных2.2. Методы защиты от ошибок и сжатия данных2.3. Методы и технологии передачи данных2.4. Технические средства телекоммуникаций3434701071363. Принципы построения локальных сетей ЭВМ3.1. Классификация локальных сетей и методов доступа3.2. Технологии локальных сетей3.3.

Оборудование локальных сетей1611611792294. Технологии глобальных сетей4.1. Технология Х.254.2. Технология ISDN4.3. Технология Frame relay4.4. Технология ATM4.5. Технология мобильных сетей2562562652712802945. Сетевые протоколы5.1. Иерархия протоколов5.2. Стандартные стеки5.3. Стек протоколов TCP/IP5.4. Протоколы rV уровня стека TCP/IP5.5. Протоколы Ш уровня стека TCP/IP5.6. Протоколы II уровня стека TCP/IP5.7. Протоколы I уровня стека TCP/IP313313314316317350399410Оглавление6. Системы электронной почты и почтовых каталогов6.1. Системы на базе стандарта Х.4006.2. Системъ! на базе протокола SMTP6.3. Системы на основе частнъхх стандартов (MS Mail, cc:Mail)6.4.

Гибридные системы (MS Exchange Server)6.5. Почтовый каталог6.6. Службы совместного использования информации4124124174214234254307. Сетевая ОС NetWare7.1. Назначение и основные возможности ОС NetWare7.2. Достоинства и недостатки7.3. Примеры использования ОС NetWare4354354434468. Архитектура сетевых ОС NetWare8.1. Принципы построения и функционирования8.2. Основные сетевые возможности8.3. Распшряемость и открьггость8.4.

Обеспечение высокой производительности8.5. Обеспечение надежности8.6. Механизмы защиты информации8.7. Диалоговые интерфейсы4504504684844914995105249. Администрирование и оперативное управление в ОС NetWare...9.1. Администрирование операционной среды9.2. Администрирование информационной среды9.3. Управление сетевыми ресурсами9.4. Оперативное управление9.5. Разработка приложений для NetWare52952954155056256710. Выбор архитектуры вычислительной сети57210.1.

Общая схема взаимодействия локальных, городских и глобальныхвычислительных сетей57210.2. Выбор локальной вычислительной сети57310.3. Выбор магистрали для объединения локальных сетей в чертегорода58310.4. Выбор магистрали WAN для объединения сетей в разных городах... 588Список литературы595Заключение597Список основных англоязычных сокрапдений598ПРЕДИСЛОВИЕВ предлагаемом пособии описаны основы построения систем передачи дан­ных и их характеристики, современные методы и технологии телекоммуника­ционных систем.

Значительное внимание уделено методам построения локаль­ных вьршслительных сетей и сетевой операционной системе NetWare фирмыNovell. Подробно рассмотрены современные сетевые технологии (Frame Relay,ISDN, ATM), мобильные и спутниковые сети, а также назначение и сценарииработы основных сетевых протоколов, вопросы объединения сетей и построе­ния корпоративной электронной почты.Структура книги построена таким образом, чтобы обеспечить читателюкак возможность получения справочной информации по интересующему воп­росу, так и возможность изучения отдельных методов и технологий.В главе 1 рассмотрены общие понятия распределенной обработки данных иконцепции открытых систем.Глава 2 посвящена основам телекоммуникации.

В ней детально изложенысовременные методы и технологии передачи данных, принципы построениясистем передачи дискретной информации, методы защиты от ошибок и сжатияданных. Здесь читатель найдет исчерпывающие сведение по технологиям пе­редачи данных по телефонным каналам связи и техническим средствам теле­коммуникаций.В главе 3 рассмотрены принципы построения локальных сетей. Здесь при­ведена классификация локальных сетей и методов доступа, детально изложе­ны технологии традиционных и высокоскоростных локальных сетей, а такжеметоды построения виртуальных сетей. Приведено описание необходимогооборудования локальных сетей, его функций и основных характеристик.Глава 4 посвящена описанию основных технологий глобальных сетей, такихкак Х.25, Frame Relay, ISDN, ATM, мобильных и спутниковых сетей.

Здесьдетально рассмотрены архитектура, протоколы и услуги сетей каждого типа.В главе 5 изложены сетевые протоколы. В качестве основного стека прото­колов для рассмотрения выбран стек протоколов TCP/IP как наиболее распро­страненный. В качестве протоколов IV уровня стека TCP/IP приведено описа­ние протоколов HDLC, LAPD, SLIP и РРР. Уровень межсетевого взаимодействияпредставлен протоколами IPv4 и IPv6, ICMP и протоколами маршрутизацииRIP и OSPF.ПредисловиеВ главе 6 рассмотрены вопросы, посвященные принципам организации, ад­ресации и маршрутизации в системах электронной почты.

Здесь приведеныразличные классы систем, построешп>1е на основе стандарта Х.400, протоколаSMTP, на основе частных стандартов cc:Mail и MS Mail, а также гибридныепочтовые системы MS Exchange Server. Введены ключевые понятия системыэлектронных почтовых каталогов Х.500 и связи каталогов почтовых системразличных классов.Главы 7 - 9 посвящены сетевой операционной системе NetWare фирмыNovell.Глава 10 освещает вопросы выбора архитектуры вычислительной сети.Здесь рассмотрены различные решения для локальных, городских и глобаль­ных сетей, приведен сравнительный анализ различных сетевых технологий.Учебное пособие предназначено для студентов старших курсов техничес­ких вузов, специализирующихся в области автоматизированных систем обра­ботки информации и компьютерных информационных технологий, специалис­там в области средств телекоммуникаций и вычислительных сетей.Авторы глубоко признательны рецензентам: заведующему кафедрой «Вы­числительные машины, комплексы, системы и сети» Московского государ­ственного технического университета гражданской авиации докт.

техн. наук,профессору В.В. Соломенцеву и коллективу кафедры «Автоматизированныесистемы обработки» МАДИ во главе с докт. техн. наук, профессором А.Б. Ни­колаевым за полезные замечания и советы.с п и с о к о с н о в н ы х СОКРАЩЕНИЙАДИКМЛИСАПДАСИАТСАЦПБДволевоеДВДИКМДКДКП- адаптивная ДИКМ- автоматизированная информационная система- аппаратура передачи данных- аппаратный связной интерфейс- автоматическая телефонная станция- аналого-цифровой преобразователь- база данных- волоконно-оптическая линия связи- взаимодействие открытых систем- длинные волны- дифференциальная ИКМ- дискретный канал- дискретное косинусное преобразование, используется при сжа­тии неподвижного изображения по стандарту JPEGДН- диаграмма направленностиИКМ- импульсно-кодовая модуляцияKB- короткие волныКТСОП ~ коммутируемая телефонная сеть общего пользованияМДКН- множественный доступ с контролем носителяМДКН/ОС - множественный доступ с контролем носителя и обнаружениемстолкновенийМККТТ - Международный консультативный комитет по телеграфии ителефонии (современное название ITU-T)мое- Международная Организация СтандартовОГСС- общегородская справочная системаООД- оконечное оборудование обработки данных9Список основных сокращенийОПОСПЗУПКПОРСОДСАСБДСРСВСВЧСИСКССПДССПССУБДТЧУКВудеУЛЗФМФСЦАПЦКПЦПЦУКСЦУНСЦУПУЧМЭП- оперативная памятьОП - оперативная память- операционная система- постоянное запоминающее устройство- персональный компьютер- программное обеспечение- распределенная система обработки данных- сетевой адаптер- системная база данных сетевых ресурсов- средние волны- диапазон сверхвысоких частот- связные интерфейсы- структурированная кабельная система- сеть передачи данных- сеть сотовой подвижной связи- система управлеьшя базой данных- канал тональной частоты- ультракороткие волны- управление доступом к передающей среде- управление логическим звеном- фазовая модуляция- подуровень физической сигнализации- цифро-аналоговый преобразователь- центр коммутации пакетов- центральный процессор- центр управления космическим сегментом- центр управления наземным сегментом- центр управления поставщиков услуг- частотная модуляция- электронная почтаВВЕДЕНИЕТелекоммуникация и сетевые технологии являются в настоящее время тойдвижущей силой, которая обеспечивает развитие мировой Щ1вилизащ1и.

Прак­тически нет области производственных и общественных отношений, котораяне использовала бы возможности современных информацион1п>1Х технологийна базе телекоммуникащ1Й.Приступая к написанию данного учебного пособия, авторы исходили из того,что в данной динамически развивающейся области знаний уже существует многоразличных электронных публикащш на сайтах сети Интернет и печатных изда­ний, в том числе учебно-методической литературы. Поэтому в книгу включентолько материал, который отработан на протяжении последних нескольких летв учебном процессе кафедры «Системы обработки информации и управления»МГТУ им. Н.Э. Баумана при чтении курсов «Вычислительные комплексы исети», «Сети ЭВМ и телекоммуникации», «Сетевое программное обеспече­ние».Информация, которой оперируют компьютеры, называется данными, а тер­риториально распределенные и соединенные линиями связи компьютеры, зани­мающиеся обработкой данных, в общем случае представляют собой распре­деленную систему обработки данных или сеть ЭВМ.