Очередное издание самого известного и популярного учебника по компьютерным сетям, полностью переработанное и обновленное в соответствии с современным уровнем развития сетевых технологий. Известность учебника уже перешагнула границы России и вышла на международный уровень: в Великобритании в издательстве Wiley выходит стереотипное англоязычное издание "Computer Networks. Principles, Technologies and Protocols for Network Design".

Содержание


Благодарности
От авторов
Для кого эта книга
Изменения в третьем издании Структура книги
Веб-сайт
От издательства

Часть I. Основы сетей передачи данных

Глава 1. Эволюция компьютерных сетейДва корня компьютерных сетей
Вычислительная и телекоммуникационная технологии
Системы пакетной обработки
Многотерминальные системы  прообраз сети
Первые компьютерные сети
Первые глобальные сети
Первые локальные сети
Конвергенция сетей Сближение локальных и глобальных сетей
Конвергенция компьютерных и телекоммуникационных сетей
Выводы
Вопросы и задания

Глава 2. Общие принципы построения сетей
Совместное использование ресурсов компьютеров
Связь компьютера с периферийными устройствами
Простейший случай взаимодействия двух компьютеров
Сетевые службы и приложения Физическая передача данных по линиям связи
Кодирование
Характеристики физических каналов
Проблемы связи нескольких компьютеров
Топология физических связей
Адресация узлов сети Коммутация Обобщенная задача коммутации
Определение информационных потоков
Маршрутизация
Продвижение данных
Мультиплексирование и демультиплексирование
Разделяемая среда передачи данных Типы коммутации
Выводы
Вопросы и задания

Глава 3. Коммутация пакетов и каналовКоммутация каналов Установление соединения
Отказ в установлении соединения
Гарантированная пропускная способность
Мультиплексирование Неэффективность передачи пульсирующего трафика
Коммутация пакетов
Буферы и очереди
Методы продвижения пакетов Дейтаграммная передача
Логическое соединение
Виртуальный канал Сравнение сетей с коммутацией пакетов и каналов
Транспортная аналогия для сетей с коммутацией пакетов и каналов
Количественное сравнение задержек
Разделение среды Принципы разделения среды
Причины структуризации локальных сетей
Физическая структуризация локальной сети
Логическая структуризация сети на разделяемой среде
Ethernet  пример стандартной технологии
Выводы
Вопросы и задания

Глава 4. Архитектура и стандартизация сетей
Декомпозиция задачи сетевого взаимодействия
Многоуровневый подход Протокол и стек протоколов
Модель OSI
Общая характеристика модели OSI Физический уровень
Канальный уровень
Сетевой уровень
Транспортный уровень
Сеансовый уровень
Уровень представления
Прикладной уровень
Модель OSI и сети с коммутацией каналов
Стандартизация сетей Понятие открытой системы
Источники стандартов
Стандартизация Интернета
Стандартные стеки коммуникационных протоколов
Соответствие популярных стеков протоколов модели OSI
Информационные и транспортные услуги
Распределение протоколов по элементам сети
Вспомогательные протоколы транспортной системы
Выводы
Вопросы и задания

Глава 5. Примеры сетейОбобщенная структура телекоммуникационной сети
Сеть доступа
Магистральная сеть
Информационные центры
Сети операторов связи
Услуги
Клиенты
Инфраструктура
Территория покрытия
Взаимоотношения между операторами связи различного типа Корпоративные сети
Сети отделов
Сети зданий и кампусов
Сети масштаба предприятия Интернет
Уникальность Интернета
Структура Интернета Границы Интернета
Выводы
Вопросы и задания

Глава 6. Сетевые характеристикиТипы характеристик
Субъективные оценки качества
Характеристики и требования к сети
Временная шкала Соглашение об уровне обслуживания
Производительность
Идеальная сеть
Характеристики задержек пакетов Характеристики скорости передачи
Надежность
Характеристики потерь пакетов Доступность и отказоустойчивость
Альтернативные маршруты
Повторная передача и скользящее окно Безопасность
Компьютерная и сетевая безопасность
Конфиденциальность, целостность и доступность данных
Сервисы сетевой безопасности
Характеристики сети поставщика услуг
Расширяемость и масштабируемость
Управляемость
Совместимость
Выводы
Вопросы и задания

Глава 7. Методы обеспечения качества обслуживания
Приложения и качество обслуживания
Требования к качеству обслуживания приложений разных типов
Предсказуемость скорости передачи данных
Чувствительность трафика к задержкам пакетов
Чувствительность трафика к потерям и искажениям пакетов
Классы приложений
Анализ очередей
Знакомство с моделью M/M/1 M/M/1 как модель обработки пакетов
Механизмы обеспечения качества обслуживания
Работа в недогруженном режиме
Введение разных классов обслуживания
Алгоритмы управления очередями
Алгоритм FIFO
Приоритетное обслуживание
Взвешенные очереди
Комбинированные алгоритмы обслуживания очередей Обратная связь
Назначение
Участники обратной связи
Информация обратной связи
Резервирование ресурсов
Резервирование ресурсов и коммутация пакетов
Системы обеспечения качества обслуживания основанные на резервировании
Инжиниринг трафика
Недостатки традиционных методов маршрутизации
Методы инжиниринга трафика
Инжиниринг трафика различных классов
Выводы
Вопросы и задания

Часть II. Технологии физического уровня

Глава 8. Линии связиКлассификация линий связи
Первичные сети, линии и каналы связи Физическая среда передачи данных
Аппаратура передачи данных
Характеристики линий связи
Спектральный анализ сигналов на линиях связи
Затухание и волновое сопротивление
Помехоустойчивость и достоверность
Полоса пропускания и пропускная способность
Биты и боды
Соотношение полосы пропускания и пропускной способности
Типы кабелей
Экранированная и неэкранированная витая пара
Коаксиальный кабель
Волоконно-оптический кабель
Структурированная кабельная система зданий
Выводы
Вопросы и задания

Глава 9. Кодирование и мультиплексирование данных
Модуляция
Модуляция при передаче аналоговых сигналов
Модуляция при передаче дискретных сигналов
Комбинированные методы модуляции
Дискретизация аналоговых сигналов
Импульсно-кодовая модуляция
Оцифровывание голоса
Методы кодирования
Выбор способа кодирования
Потенциальный код NRZ
Биполярное кодирование AMI
Потенциальный код NRZI
Биполярный импульсный код
Манчестерский код
Потенциальный код 2B1Q
Избыточный код 4B/5B
Скремблирование
Компрессия данных
Обнаружение и коррекция ошибок
Методы обнаружения ошибок Методы коррекции ошибок
Мультиплексирование и коммутация
Коммутация каналов на основе методов FDM и WDM
Коммутация каналов на основе метода TDM
Дуплексный режим работы канала
Выводы
Вопросы и задания

Глава 10. Беспроводная передача данных
Беспроводная среда передачи
Преимущества беспроводных коммуникаций
Беспроводная линия связи Диапазоны электромагнитного спектра
Распространение электромагнитных волн
Лицензирование
Беспроводные системы
Двухточечная связь
Связь одного источника и нескольких приемников
Связь нескольких источников и нескольких приемников
Типы спутниковых систем
Геостационарный спутник
Средне- и низкоорбитальные спутники
Технология широкополосного сигнала
Расширение спектра скачкообразной перестройкой частоты
Прямое последовательное расширение спектра Множественный доступ с кодовым разделением
Выводы
Вопросы и задания

Глава 11. Первичные сети
Сети PDH Иерархия скоростей
Методы мультиплексирования
Ограничения технологии PDH
Сети SONET/SDH
Иерархия скоростей и методы мультиплексирования
Типы оборудования
Стек протоколов Кадры STM-N
Типовые топологии
Методы обеспечения живучести сети
Сети DWDM
Принципы работы
Волоконно-оптические усилители
Типовые топологии Оптические мультиплексоры ввода-вывода
Оптические кросс-коннекторы
Выводы
Вопросы и задани

Часть III. Локальные сети

Глава 12. Технология Ethernet
Общая характеристика протоколов локальных сетей
Стандартная топология и разделяемая среда
Стек протоколов локальных сетей
Уровень MAC Уровень LLC
Структура стандартов IEEE 802.x
Метод доступа CSMA/CD
MAC-адреса
Доступ к среде и передача данных
Возникновение коллизии
Время оборота и распознавание коллизий
Форматы кадров технологии Ethernet
Кадр 802.3/LLC Кадр Raw 802.3/Novell 802.3
Кадр Ethernet DIX/Ethernet II
Кадр Ethernet SNAP
Использование различных типов кадров Ethernet
Максимальная производительность сети Ethernet
Спецификации физической среды Ethernet
Стандарт 10Base-5 Стандарт 10Base-2 Стандарт 10Base-T
Волоконно-оптическая сеть Ethernet
Домен коллизий Общие характеристики стандартов Ethernet 10 Мбит/с
Выводы
Вопросы и задания

Глава 13. Высокоскоростной стандарт Ethernet
Технология Fast Ethernet
История стандартизации
Физический уровень технологии Fast Ethernet
Спецификации 100Base-FX/TX/T4
Правила построения сегментов Fast Ethernet при наличии повторителей
Особенности технологии 100VG-AnyLAN
Технология Gigabit Ethernet
История
Проблемы
Средства обеспечения диаметра сети в 200 м на разделяемой среде
Спецификации физической среды стандарта 802.3z
Gigabit Ethernet на витой паре категории 5
Выводы
Вопросы и задания

Глава 14. Локальные сети на основе разделяемой среды
Технология Token Ring Доступ с передачей токена
Физический уровень технологии Token Ring
Технология FDDI
Основные характеристики технологии FDDI
Отказоустойчивость технологии FDDI
Беспроводные локальные сети
Стек протоколов IEEE 802.11
Топологии локальных сетей стандарта 802.11
Распределенный режим доступа DCF
Централизованный режим доступа PCF
Безопасность
Персональные сети и технология Bluetooth
Особенности персональных сетей
Архитектура Bluetooth
Стек протоколов Bluetooth
Кадры Bluetooth
Пример работы технологии Bluetooth
Оборудование для локальных сетей с разделяемой средой
Основные функции сетевых адаптеров
Основная функция концентраторов
Дополнительные функции концентраторов
Многосегментные концентраторы
Конструктивное исполнение концентраторов
Выводы
Вопросы и задания

Глава 15. Коммутируемые локальные сети
Логическая структуризация сети с помощью мостов и коммутаторов
Достоинства и недостатки сети на разделяемой среде
Преимущества логической структуризации сети
Алгоритм прозрачного моста IEEE 802.1D
Топологические ограничения коммутаторов в локальных сетях
Коммутаторы Особенности коммутаторов Неблокирующие коммутаторы
Борьба с перегрузками
Трансляция протоколов канального уровня Фильтрация трафика
Архитектура и конструктивное исполнение коммутаторов
Характеристики производительности коммутаторов
Дуплексные протоколы локальных сетей
Изменения в работе MAC-уровня в дуплексном режиме
Перегрузки при дуплексной работе
Технология 10G Ethernet
Выводы
Вопросы и задания

Глава 16. Интеллектуальные функции коммутаторов
Алгоритм покрывающего дерева
Необходимые определения
Три этапа построения дерева
Недостатки и достоинства STA
Агрегирование линий связи в локальных сетях Транки и логические каналы
Борьба с “размножением” пакетов
Выбор порта
Виртуальные локальные сети
Назначение виртуальных сетей
Создание виртуальных сетей на базе одного коммутатора
Создание виртуальных сетей на базе нескольких коммутаторов
Качество обслуживания в виртуальных сетях Ограничения мостов и коммутаторов
Выводы
Вопросы и задания

Часть IV. Сети TCP/IP

Глава 17. Адресация в сетях TCP/IPТипы адресов стека TCP/IP
Локальные адреса
Сетевые IP-адреса
Доменные имена Формат IP-адреса
Классы IP-адресов Особые IP-адреса
Использование масок при IP-адресации
Порядок назначения IP-адресов Назначение адресов автономной сети
Централизованное распределение адресов
Адресация и технология CIDR
Отображение IP-адресов на локальные адреса
Протокол разрешения адресов
Протокол Proxy-ARP
Система DNS Плоские символьные имена Иерархические символьные имена
Схема работы DNS Обратная зона
Протокол DHCP Режимы DHCP
Алгоритм динамического назначения адресов
Выводы
Вопросы и задания

Глава 18. Протокол межсетевого взаимодействия
Формат IP-пакета
Схема IP-маршрутизации Упрощенная таблица маршрутизации
Таблицы маршрутизации конечных узлов
Просмотр таблиц маршрутизации без масок
Примеры таблиц маршрутизации разных форматов
Источники и типы записей в таблице маршрутизации
Пример IP-маршрутизации без масок
Маршрутизация с использованием масок
Структуризация сети масками одинаковой длины
Просмотр таблиц маршрутизации с учетом масок
Использование масок переменной длины
Перекрытие адресных пространств CIDR
Фрагментация IP-пакетов MTU  параметр технологии
Параметры фрагментации Процедуры фрагментации и сборки фрагментов
Протокол IPv6
Направления модернизации стека TCP/IP
Масштабируемая система адресации
Гибкий формат заголовка
Снижение нагрузки на маршрутизаторы
Выводы
Вопросы и задания

Глава 19. Базовые протоколы TCP/IP
Протоколы транспортного уровня TCP и UDP
Порты Протокол UDP Формат TCP-сегмента
Логические соединения  основа надежности TCP
Последовательный и подтвержденный номер
Окно приема Накопительный принцип квитирования
Время ожидания квитанции
Управление окном приема
Протоколы маршрутизации
Классификация протоколов маршрутизации
Маршрутизация без таблиц
Адаптивная маршрутизация
Дистанционно-векторные алгоритмы
Алгоритмы состояния связей
Применение нескольких протоколов маршрутизации
Внешние и внутренние шлюзовые протоколы
Протокол RIP
Построение таблицы маршрутизации
Адаптация RIP-маршрутизаторов к изменениям состояния сети
Методы борьбы с ложными маршрутами в протоколе RIP
Протокол OSPF
Два этапа построения таблицы маршрутизации
Сообщения HELLO и корректировка таблиц маршрутизации Связи и метрики Области сети
Протокол BGP
Протокол ICMP
Типы ICMP-сообщений
Формат эхо-запроса/эхо-ответа и утилита ping
Формат сообщения об ошибке и утилита traceroute
Выводы
Вопросы и задания

Глава 20. Дополнительные функции маршрутизаторов
IP-сетейФильтрация
Фильтрация пользовательского трафика Фильтрация маршрутных объявлений
Стандарты QoS в IP-сетях
Модели качества обслуживания IntServ и DiffServ
Алгоритм ведра маркеров
Случайное раннее обнаружение
Интегрированное обслуживание и протокол RSVP
Дифференцированное обслуживание
Трансляция сетевых адресов
Причины подмены адресов
Традиционная технология NAT
Базовая трансляция сетевых адресов
Трансляция сетевых адресов и портов Маршрутизаторы
Функции маршрутизаторов
Классификация маршрутизаторов по областям применения
Выводы
Вопросы и задания

Часть V. Технологии глобальных сетей

Глава 21. Виртуальные каналы в глобальных сетях
Техника виртуальных каналов
Коммутируемые виртуальные каналы
Постоянные виртуальные каналы
Сравнение технологий виртуальных каналов и дейтаграмм
Сети X.25
Адресация в сетях X.25
Стек протоколов сети X.25
Сети Frame Relay
Стек протоколов Frame Relay
Поддержка параметров QoS
Технология ATM
Основные принципы технологии ATM
Стек протоколов ATM
Уровень адаптации ATM
Протокол ATM
Категории услуг протокола ATM и управление трафиком
Выводы
Вопросы и задания

Глава 22. Технология IP в глобальных сетях
“Чистые” глобальные IP-сети
Структура глобальной IP-сети
Протоколы семейства HDLC
Протокол PPP Использование выделенных линий IP-маршрутизаторами
Функционирование IP-сети поверх сети ATM/FR
Взаимодействие слоев IP и АТМ
Конфигурирование интерфейсов маршрутизаторов
Многопротокольная коммутация с помощью меток
Совмещение коммутации и маршрутизации в одном устройстве LSR и таблица продвижения данных
Пути коммутации по меткам
Заголовок MPLS и технологии канального уровня
Стек меток
Области применения технологии MPLS
Технология MPLS IGP
Технология MPLS TE
Сетевое управление в IP-сетях
Функциональные группы задач управления
Архитектуры систем управления сетями
Стандарты систем управления на основе протокола SNMP
Структура SNMP MIB
Формат SNMP-сообщений
Спецификация RMON базы данных MIB
Недостатки протокола SNMP
Выводы
Вопросы и задания

Глава 23. Удаленный доступ
Схемы удаленного доступа Типы клиентов и абонентских окончаний
Мультиплексирование информации на абонентском окончании
Режим удаленного узла
Режим удаленного управления и протокол Telnet
Коммутируемый аналоговый доступ
Принцип работы телефонной сети
Удаленный доступ через телефонную сеть
Модемы
Коммутируемый доступ через сеть ISDN
Назначение и структура ISDN
Интерфейсы BRI и PRI
Стек протоколов ISDN
Использование ISDN для передачи данных
Технологии xDSL Доступ через сети CATV
Беспроводной доступ
Выводы
Вопросы и задания

Глава 24. Защита сетевого трафика
Сервис защищенного канала
Иерархия сервисов защищенного канала
Распределение функций между протоколами IPSec
Шифрование в протоколе IPSec Безопасная ассоциация
Транспортный и туннельный режимы
Протокол AH
Протокол ESP Базы данных SAD И SPD
Сервис виртуальных частных сетей
Определение виртуальной частной сети
Критерии оценки и сравнения VPN
Сети VPN на основе разграничения трафика
Сети VPN на основе шифрования
Технология MPLS VPN
Полная связность при абсолютной изолированности
Компоненты сети MPLS VPN
Разграничение маршрутной информации
Использование протокола MP-BGP для связывания сайтов
Независимость адресных пространств
Генерация маршрутных объявлений MP-BGP
Перемещение пакета по сети MPLS VPN
Механизм формирования топологии VPN
Степень защищенности
Выводы
Вопросы и задания

Заключение. Заглядывая в будущее
Рекомендуемая и использованная литература
Алфавитный указатель