Компютърни мрежи и комуникации
Изтегляне 7.77 Mb.
|
- Навигация на страницата:
- ГЛАВА 1. КОМПЮТЪРНИ КОМУНИКАЦИИ...........................................................
- ГЛАВА 2. ЛОКАЛНИ КОМПЮТЪРНИ МРЕЖИ............................................................
- ГЛАВА 3. ГЛОБАЛНИ КОМПЮТЪРНИ МРЕЖИ........................................................
- ГЛАВА 4. МЕЖДУМРЕЖОВИ КОМУНИКАЦИИ........................................................
- ГЛАВА 5. ГЛОБАЛНА СВЕТОВНА МРЕЖА INTERNET...........................................
- ГЛАВА 6. СИГУРНОСТ В КОМПЮТЪРНИТЕ МРЕЖИ
|
Иван Цонев, Станимир Станев Компютърни мрежи и комуникации ISBN xxxxxxxxx Иван Кръстев Цонев, 2007 Станимир Стоянов Станев, 2007 Университетско издателство „Епископ Константин Преславски” Научен редактор - доц. д-р инж. Веселин Василев Атанасов Рецензенти: 1. Доц. дтн Борислав Йорданов Беджев 2. Доц. д-р Христо Лалев Лалев Формат 60х84/16
Университетско издателство „Епископ Константин Преславски” Шумен, 2007 Дисциплината “Компютърни мрежи и комуникации” има за цел да даде на студентите базови знания по предназначението, стандартите за изграждане, архитектурата и комуникационната среда на компютърните мрежи. Нивото на представените знания не е достатъчно за цялостното и всеобхватно представяне на компютърните мрежи. За по задълбочено изучаване на компютърните комуникации и мрежи е необходимо прочитани на допълнителна литература. Настоящото учебно пособие е предназначено за студентите от Шуменския университет „Епископ Константин Преславски”, обучаващи се по специалността „Информатика”, „Математика и информатика”, „Комуникационни и информационни системи”, „Радиолокационна техника и технологии” и „Сигнално охранителни системи и технологии”. Учебното пособие може да се използва и от други, желаещи да се запознаят с основите и стандартите за изграждане на различните видове компютърни мрежи. Посочените в книгата търговски марки и номенклатури са собственост на съответните фирми и са включени в пособието само като учебни примери. Съдържание Увод.....................................................................................................................................7 ГЛАВА 1. КОМПЮТЪРНИ КОМУНИКАЦИИ...........................................................
1.4.1.1. Преобразуване на аналогови съобщения в цифров сигнал.................................. 1.4.1.2. Преобразуване на цифрови съобщения в цифрови сигнали................................... 1.4.2. Функции на каналния слой......................................................................................... 1.4.2.1. Процедури за информационен обмен в каналния слой......................................... 1.4.2.2. Формиране на кадри в каналния слой.................................................................... 1.4.2.3. Определяне на границите на кадрите....................................................................... 1.4.2.4. Контрол на грешките в кадрите................................................................................ 1.4.2.5. Повишаване на шумоустойчивостта в канала......................................................... 1.4.2.6. Управление на потока от данни............................................................................... 1.4.3. Функции на мрежовия слой........................................................................................... 1.4.3.1. Адресация на пакетите................................................................................................ 1.4.3.2. Маршрутизация на пакетите....................................................................................... 1.4.3.2. Комутация на пакетите................................................................................................ 1.4.3.4. Управление на натоварването на подмрежата.......................................................... 1.4.4. Функции на транспортния слой.................................................................................... 1.4.5. Функции на сесииния слой............................................................................................ 1.4.6. Функции на представителния слой............................................................................... 1.4.7. Функции на приложния слой........................................................................................ ГЛАВА 2. ЛОКАЛНИ КОМПЮТЪРНИ МРЕЖИ............................................................ 2.1. Класификация и топология на локалните компютърни мрежи..................................... 2.2. Кабелна система на локалните компютърни мрежи....................................................... 2.3. Слоеве на локалните компютърни мрежи от OSI – модела........................................... 2.3.1. Физически слой на локалните компютърни мрежи..................................................... 2.3.2. Канален слой на локалните компютърни мрежи........................................................ 2.4. Международни стандарти за физически и канален слоеве на LAN............................. 2.4.1. Стандарт IEEE 802.3. (Eternet)………………………………………………………… 2.4.1.1. MAC – под слой на стандарт IEEE 802.3................................................................... 2.4.1.2. Комутирани локални мрежи, изградени по стандарт IEEE 802.3.......................... 2.4.2. Стандарт IEEE 802.4. (Token Bus)…………………………………………………… 2.4.2.1. Физически под слой на стандарт IEEE 802.4…………………………………… 2.4.2.2. MAC – под слой на стандарт IEEE 802.4................................................................. 2.4.3. Стандарт IEEE 802.5. (Token Ring)…………………………………………………. 2.4.3.1. Физически под слой на стандарт IEEE 802.5…………………………………..... 2.4.3.2. MAC – под слой на стандарт IEEE 802.5…………………………………………. 2.4.4. Стандарт IEEE 802.12. (100 VG – Any LAN)………………………………………. 2.4.4.1. Физически под слой на стандарт IEEE 802.12…………………………………… 2.4.4.2. MAC – под слой на стандарт IEEE 802.12………………………………………… 2.4.5. Стандарт FDDI (Fibre Distributed Data Interface)........................................................ 2.4.5.1. Физически под слой на стандарт FDDI…………………………………………… 2.4.5.2. MAC – под слой на стандарт FDDI............................................................................ 2.5. Безжични локални компютърни мрежи.......................................................................... 2.5.1. Стандарт IEEE 802.11………………………………………………………………… 2.5.2. Режими на работа на стандарт 802.11........................................................................... 2.5.3. Стандарт IEEE 802.11b.................................................................................................... 2.5.4. Стандарт IEEE 802.11a и стандарт Hiperlan…………………………………………. 2.5.5. Антени за WLAN ........................................................................................................... 2.5.6. Защита на данните в безжичните комуникации.......................................................... 2.6. Мрежови операционни системи......................................................................................... 2.6.1. Протоколни стекове на МОС........................................................................................... 2.6.1.1. Протоколен стек Net Were на фирма Novell………………………………………… 2.6.1.2. Протоколен стек Apple Talk на фирма Apple………………………………………
3.1. Стандарт Х.25.................................................................................................................... 3.1.1. Физически под слой на стандарт Х.25........................................................................ 3.1.2. Канален слой на стандарт Х.25..................................................................................... 3.1.3. Мрежов слой на стандарт Х.25..................................................................................... 3.2. Стандарт Frame Relay………………………………………………………………….. 3.3. Стандарт ATM……………………………………………………………………………. 3.3.1. Физически слой на стандарт АТМ................................................................................. 3.3.2. ATM – слой на стандарт ATM....................................................................................... 3.3.3. ATM – комутация.......................................................................................................... 3.3.4. AAL – слой на стандарт ATM………………………………………………………. 3.4. Стандарт ISDN…………………………………………………………………………. 3.4.1. Стандарт B – ISDN…………………………………………………………………… 3.4.2. Управление на комуникационната мрежа от стандарт ISDN……………………… ГЛАВА 4. МЕЖДУМРЕЖОВИ КОМУНИКАЦИИ........................................................ 4.1. Съгласуване на компютърните мрежи в долните слоеве на модела........................... 4.1.1. Повторители (Repeaters)……………………………………………………………… 4.1.2. Концентратори............................................................................................................... 4.1.3. Модеми........................................................................................................................... 4.1.3.1. Устройство на модемите........................................................................................... 4.1.3.2. Класификация на модемите...................................................................................... 4.1.3.3. Международни стандарти за модеми..................................................................... 4.1.4. Мостове (Bridges)…………………………………………………………………….. 4.2. Съгласуване на компютърните мрежи в горните слоеве на модела......................... 4.2.1. Маршрутизатори (Routers)…………………………………………………………. 4.2.2. Мост – маршрутизатори (Brouters)………............................................................... 4.2.3. Комутатори (Switches)............................................................................................... 4.2.4. Шлюзове (Gateways)……………………………………………………………….. ГЛАВА 5. ГЛОБАЛНА СВЕТОВНА МРЕЖА INTERNET........................................... 5.1. Протоколен стек TCP/IP………………………………………………………………. 5.2. Комуникационен сценарии на модела TCP/IP.............................................................. 5.3. Сравнение на комуникационните сценарии TCP/IP и OSI……………………….. 5.4. Адресация в модела TCP/IP…………………………………………………………. 5.4.1. Адресация по локален адрес.................................................................................... 5.4.2. Адресация по IP адрес.............................................................................................. 5.4.3. Адресация по порт..................................................................................................... 5.4.4. Адресация по DNS…………………………………………………………………. 5.5. Маршрутизация по IP – адреси.................................................................................. 5.6. Протоколи за адаптивно рутиране RIP и OSFP……………………………………. 5.7. Протоколи в каналния слой на модела TCP/IP…………………………………….. 5.7.1. Протокол SLIP……………………………………………………………………… 5.7.2. Протокол PPP………………………………………………………………………. 5.8. Протоколи в мрежовия слой на модела TCP/IP......................................................... 5.8.1. Протоколи ARP и RARP………………………………………………………….. 5.8.2. Протокол IP за междумрежово взаимодействие................................................... 5.9. Протоколи на транспортния слой на модела TCP/IP…………………………….. 5.9.1. Протокол TCP……………………………………………………………………… 5.9.2. Протокол UDP……………………………………………………………………… 5.10. Протоколи на приложния слой на модела TCP/IP……………………………….. 5.10.1. Протоколи за електронна поща SMTP, POP 3 и IMAP 4.................................. 5.10.2. Протокол TELNET………………………………………………………………… 5.10.3. Протоколи за предаване на файлове FTP, TFTP и SFTP....................................... 5.10.4. Протокол PING……………………………………………………………………. 5.10.5. Протокол DHCP…………………………………………………………………… 5.10.6. Протокол IRC……………………………………………………………………… 5.10.7. Протокол NNTP…………………………………………………………………… 5.11. Приложни системи Archie, Gopher и WWW в INTERNET…................................ 5.12. Виртуални частни мрежи........................................................................................... 5.12.1. Обосновка на виртуалните частни мрежи............................................................ 5.12.2. Принцип на работа на VPN мрежите.................................................................... 5.12.3. Тунелиране на на каналния слой на OSI модела................................................. 5.12.3. Тунелиране на мрежовия слой на OSI модела..................................................... 5.12.4. Изисквания към VPN мрежите.............................................................................. 5.12.5. Изграждане на VPN мрежи.................................................................................... 5.12.5.1. VPN мрежи за отдалечен достъп....................................................................... 5.12.5.2. Виртуален частен екстранет............................................................................... 5.12.5.3. VPN връзка между филиални офиси................................................................. 5.12.6. Обосновка на VPN протоколи.............................................................................. 5.12.7. Класификация на VPN мрежите.......................................................................... 5.12.8. Надеждност и сигурността VPN мрежите............................................................. 5.12.9. Предимства и недостатъци на VPN мрежите........................................................
6.1. Компютърна и мрежова сигурност............................................................................. 6.2. Основни уязвимости в Интернет................................................................................ 6.3. Популярни мрежови атаки.......................................................................................... 6.4. Сигурост на WEB – трафика...................................................................................... 6.5. Противодействие и защита........................................................................................... 6.6. Методи за защита на отдалечени атаки в Интернет................................................... 6.7. Защита на електронната поща....................................................................................... 6.8. Проблеми на сигурността в електронната икономика.............................................. 6.9. Администриране на мрежите и управление на системата за защита....................... ИЗПОЛЗВАНИ СЪКРАЩЕНИЯ ВКК – вторични кадри с дължина „К” бита ДИКМ – диференциална импулсно-кодова модулация ДМП - демултиплексор ИКМ – импулсно-кодова модулация ИОВ – информационна обратна връзка КВ – комуникационен възел КК – комутатор на каналите КК – комуникационен канал КМ – комуникационна мрежа КОВ – комбинирана обратна връзка КП – комутация на пакетите КС – комуникационна система КЧ – крайна част МВ – междинни възли МОС – мрежова операционна система МП – мултиплексор МРК – модифициран разширен канал МС – мрежов слой ОВ – обратна връзка РК – разширен канал РОВ – решаваща обратна връзка СС – сесиен слой ТК – телекомуникация ТС – транспортен слой ФС – физически слой ЦК – цифров канал AAL – ATM Adaptation Layer AFP –Apple Talk Filing Protocol AH – Authentication Header AMI – Alternative Mark Inversion AP – Access Point ARP – Address Resolution Protocol ASN 1 – Abstract Syntax Notation ASP – Apple Talk Session Protocol ATM – Asynchronous Transfer Mode ATP – Apple Talk Transaction Protocol BSS – Basic Service Set CBR – Constant Bit Rate CHAP – Challenge Handshake Authentication CIPE – Crypto IP Encapsulation Protocol CIR – Committed Information Rate CLP – Cell Loss Priority CMIP – Common Management Information Protocol CS – Convergence Sub layer CSMA/CD – Carrier Sense Multiple Access Point cXML – Commerce Extensible Mark up Language DCE – Data Circuit Terminating Equipment DDP – Datagram Delivery Protocol DES – Data Encryption Standard DHCP – Dynamic Host Configuration Protocol DNS – Domain Name System DSAP – Destination Service Access Point DSDV – Digital Simultaneous Data and Voice DSP – Data Stream Protocol DTE – Data Terminal Equipment DTP - Distributed Transaction Processing DVR – Distance Vector Routing EAP – Extensible Authentication Protocol EP – Echo Protocol ESP – Encapsulating Security Pay load FCS – Frame Check Sequence FDDI – Fibre Distributed Data Interface FDM – Frequency Division Multiplexing FR – Frame Relay FTAM – File Transfer, Access and Manipulation FTP – File Transfer Protocol GFC – Generic Flow Control GRE – Generic Routing Encapsulating HDB – High Density Bipolar HDSL – High Bit Rate Digital Subscriber Line HEC – Header Error Check HTML – Hyper Text Mark- up Language IDN – Integrated Digital Network IEEE – Institute for Electrical and Electronics Engineering IETF – Internet Engineering Task Force IGRP – Interior Gate Way Routing Protocol IKE – Internet Key Exchange IMAP 4 – Interactive Mail Access Protocol Version 4 IP – Internet Protocol IPX –Internet work Packet Exchange IPSec – IP Security IRC – Internet Relay Chat ISDN – Integrated Service Digital Network ISP – Internet Server Provider ITU – International Communication Union JTM – Job Transfer and Manipulation LAC - L2TP – Enabled Access Concentrator LAN – Local Area Networks LAPB – Link Access Protocol – balanced LCI – Logic Circuit Identifier LCP – Link Control Protocol LLC – Logic Link Control L2F – Layer 2 Forwarding L2TP – Layer 2 Tunnelling Protocol MAC – Media Access Control MAN - Metropolitan Area Networks MAU – Multi station Access Unit MMS – Manufacturing Message Specification MNP – Micro com Networking Protocol MOTIS – Message Text Interchange Standard MPLS – Multi protocol Label Switching MTU – Maximum Transport Unit NBR – Name Banding Protocol NCP – Network Core Protocol NLSP – Netware Link Service Protocol NMC – Networking Management Centre NNI – Network – Network Interface NNTP – Network News Transport Protocol NRZ- L – Non Return to Zero Level NRZ1 – Non Return to Zero, Invert to Ones NSAP – Network Service Access Point OAM – Operation and Maintenance OBI – Open Buying on the Internet ODI – Open Data Link Interface OMC – Operation and Maintenance Centre OSI – Open System Interconnection OSPF – Open Shortest Path First PAC – PPTP Access Concentrator PAP – Password Authentication Protocol PAP – Printer Access Protocol PCM – Pulse Code Modulation PDH – Plesiochronous Digital Hierarchy PDU – Protocol Data Unit PMD – Physical Media Dependent PMI – Physical Media Independent PNS – PPTP Network Server POP 3 – Post Office Protocol - Version 3 PP – Post Script Protocol PPP – Point to Point Protocol PPTP – Point to Point Tunnelling Protocol PSN – Packet Switched Node PVC – Permanent Virtual Circuits QAS – Quality of Service ? RARP – Reverse ARP RAS – Remote Access Server RDA – Remote Database Access RIP – Routing Information Protocol RNR – Receive Not Ready RR – Receive Ready RTMP – Routing Table Maintenance Protocol SAP – Service Access Point SAR – Segmentation and Reassembly SDH – Sinchronous Digital Hierarchy SFTP – Simple File Transfer Protocol SLA – Service-level Agreement SLIP – Serial Line Internet Protocol SM – Statistical Multiplexing SMBs – Server Message Blocks SMT – Station Management SNTP – Simple Mail Transfer Protocol SPX – Sequence Packet Exchange SSAP – Source Service Access Point SSH – Secure Shell SVC – Switched Virtual Circuits SVN – Secure Virtual Networking TC – Transmission Convergence TCP – Transmission Control Protocol TDM – Time Division Multiplexing TELNET – Terminal Hetworking TFTP – Trivial FTP TMN – Telecommunication Management Network TTPT – Target Token Ring Time UDP – User Datagram Protocol UNI – User – Network Interface VBR – Variable Bit Rate VCI – Virtual Channel Identifier VPI – Virtual Path Identifier VPN – Virtual Private Networks VT – Virtual Terminal WAN – Wide Area Networks WEP – Wired Equivalent Privacy WLAN – Wireless Local Area Network WWW – World Wide Web XML – Extensible Mark up Language ZIP – Zone Information Protocol ВЪВЕДЕНИЕ Телекомуникацията е една от най-бързо развиващи се предметни области през последните 20 години. Изградените комуникационни мрежи до деветдесетте години на миналото столетие претърпяха кардинални промени и развитие. Благодарение на това развитие се създаде възможност за високоскоростно предаване на големи обеми от данни на големи разстояния. Милиони компютри се включиха в глобална компютърна мрежа обхващаща всички континенти на земята и близкия космос. Едно от най великите достижения на миналия век е глобалната компютърна мрежа Internеt. Създадена беше възможност за информационна връзка между жителите на планетата. Целта на създаване на учебника е студентите да получат знания по основните принципи на построение на съвременните компютърни мрежи и приетите международни стандарти за тяхното изграждане. Авторите нямат претенции за всеобхватно и задълбочено разглеждане на материалите свързани с компютърните мрежи. В първа глава са обосновани някои от основните понятия в телекомуникациите, за по-лесното усвояване на изложения в учебника материал от читателите. Изяснени са някои основни понятия и параметри в компютърните комуникации. Разгледан е отворения комуникационен модел за свързване на стандартни системи и са обосновани трите основни понятия: услуга, интерфейс и протокол. Представен е комуникационния сценарии на отворения модел за комуникации и са изяснени функциите на слоевете на отворения модел. Втората глава е посветена на локалните компютърни мрежи (LAN). Направена е обосновка и класификация на тези мрежи и са представени различните топологии за изграждане. Разгледани са различните стандарти за изграждане на LAN и са описани в голяма степен физическите и каналните им слоеве: IEEE 802.3. (Eternet), IEEE 802.4. (Token Bus), IEEE 802.5. (Token Ring), IEEE 812.3. (100 VG-AnyLAN). Специално внимание е отредено на безжичните радиомрежи изградени по стандарт 802.11.. Представени са информативно и протоколните стекове, касаещи изграждането на горните слоеве на LAN: NetWare (SPX/IPX) на фирма Novell, и AppleTalk на фирма Apple. В трета глава са разгледани глобалните компютърни мрежи (WAN). Направени са обосновка и описание на стандартите за изграждане на WAN. Представени са стандартите: Х.25, Frame Relay, ATM, ISDN и B-ISDN. За всички стандарти са разгледани особеностите на слоевете от отворения модел за комуникации. По-подробно се разгледани приложените в различните стандарти методи за избор на маршрута на протоколните единици през комуникационната среда. Глава четвърта е посветена на междумрежовите комуникации. Разгледани са междумрежовите съгласувания на долните и горните слоеве на отворения модел за комуникации. Представен е начина на включване на устройства, като повторители, концентратори, комутатори, модеми, мостове, маршрутизатори и шлюзове. Повече данни и описание са направени за модемите. В пета глава е разгледана глобалната световна мрежа Internet. Представена е структурата на протоколния стек TCP/IP. Изяснен е комуникационния сценарии на протоколния стек и са дадени разликите със сценария на отворения модел за комуникация. Разгледани са различните видовете адресации в Internet и различните класове мрежи от йерархията на глобалната мрежа Internet. На кратко е описано действието на основните протоколи за различните нива на модела TCP/IP. Направена е обосновка на виртуалните частни мрежи, изградени в средата на Internet. Анализирана е структурата на тези мрежи и са представените основните протоколи за изграждането им. В шеста глава са представени основните основните направления на компютърната и мрежовата сигурност. Разгледана е уязвимостта на компютърните мрежи и WEB – трафика от популярните атаки и ролята на администратора при защита на мрежите от несанкциониран достъп. Учебникът е създаден на базата на лекции, които авторите са водили на студенти по специалностите „Информатика” и „Математика и Информатика” от Факултета по математика и информатика на Шуменския университет „Епископ Константин Преславски”. Материалът изложен в учебника е подходящ и за студентите от университетските специалности „Физика”, „Астрономия”, „Туризъм”, „Журналистика” и за всички, които проявяват интерес към компютърните мрежи и комуникации. Глави 1.2.3.4 и 5 са разработени от И. Цонев а Глава 6 от С. Станев. Изказваме нашите най-сърдечни благодарности към научният редактор доц. д-р инж. Веселин Василев Атанасов и рецензентите доц. дтн инж. Борислав Беджев и доц. дтн. инж.Христо Лалев за внимателното прочитане на ръкописа и конструктивните забележки и препоръки. Предложения и бележки по съдържанието на учебника, се приемат по електронната поща на адресите: tsonev@shu-bg.net и stan@shu-bg.net. 01.09.2007 Авторите Шумен
Каталог: 4-kurs -> 7-semestyr 7-semestyr -> Вариант 7 Кратки въпроси 7-semestyr -> Вариант 1 От какво зависи капацитета на съобщителната среда? Изтегляне 7.77 Mb. Сподели с приятели:
|