От авторов. Эта книга является результатом опыта пятилетнего преподавания авторами курсов сетевой тематики в Центре информационных технологий в стенах Московского

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 «Про­блемы построения корпоративных сетей», «Основы сетевых технологий», «Орга­низация удаленного доступа», «Сети TCP/IP», «Стратегическое планирование сетей масштаба предприятия» и ряда других. Эти материалы прошли успешную провер­ку в бескомпромиссной и сложной аудитории, состоящей из слушателей с суще­ственно 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 ауди­тории, курсы лекций были построены так, чтобы начинающий получил основу для дальнейшего изучения, а специалист систематизировал и актуализировал свои зна­ния. 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 особенно­стей оборудования, в котором эта технология реализуется.

Для кого эта книга

Книга 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.

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 полу­чить базовые знания, позволяющие продолжать изучение сетей самостоятельно.

От авторов 17

Сложившимся сетевым специалистам книга может оказать помощь при зна­комстве с теми технологиями, с которыми им не пришлось столкнуться в практи­ческой 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 специ­альностей «220000. Информатика и вычислительная техника» книга может слу­жить 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 сете­вые 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 об­суждением требований, которые предъявляются к современным вычислительным сетям. И здесь главной задачей является пояснение смысла основных характерис­тик сети. В каких единицах измеряется производительность сети? В чем отличие масштабируемости от расширяемости? Почему для современной сети так жела­тельно 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 компь­ютерным сетям, но и к любым системам связи, его наличие дает возможность чита­телю, не тратя время на просмотр большого количества литературы, получить тот необходимый минимум знаний в таких областях, как теория информации, спект­ральный 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 даны подробные описания практически всех основных технологий ло­кальных 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 физиче­ском и канальном уровнях, — структурированным кабельным системам, сетевым адаптерам, повторителям и концентраторам различных технологий, а также мос­там и наиболее динамично развивающемуся классу устройств локальных сетей — коммутаторам. Наряду с потребительскими характеристиками коммутаторов при­ведены 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 вирту­альных сетей VLAN. Большое внимание в главе уделяется методам логической структуризации сетей, рассматриваются причины повышения производительнос­ти, 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 взаимодей­ствия (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 спосо­бы автоматического конфигурирования узлов. Детально рассмотрена работа про­токола IP по продвижению и фрагментации пакетов, изучается общий формат таблицы маршрутизации и примеры ее частных реализаций в программных и ап­паратных 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 маршрутиза­торов, 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, оборудова­ние и даже терминология этих сетей являются весьма специфическими, то чита­тель 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 обо­рудование доступа — модемы различных типов и цифровые устройства DSU/CSU, а также — протоколы канального уровня HDLC, РРР и SLIP. Глава содержит опи­сание широкого спектра технологий глобальных сетей — как классических Х.25, так и более современных ISDN, frame relay и ATM. Наряду с детальным рассмотре­нием архитектуры, протоколов и услуг сетей каждого типа изучается техника пе­редачи данных на основе виртуальных каналов, отличающая эти технологии от технологий локальных сетей. Глава завершается рассмотрением схем и средств уда­ленного 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 вопро­сов: В каких случаях их применение оправдано? Что делает платформа управле­ния? Возможно ли создание единой системы управления для разнородной сети, построенной на оборудовании разных производителей? Приведенный в главе ма­териал знакомит читателя с набором функций, который должен поддерживаться системой управления в соответствии с международными стандартами, архитекту­рой систем управления крупными разнородными сетями, назначением платформ управления. Детально описываются протоколы SNMP, CMIP и структура стандарт­ных 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 эффектив­ной. Подробный индексный указатель позволяет быстро найти интересующий ма­териал по одному из многочисленных терминов, используемых в сетевой индустрии. Каждый раздел завершается выводами, которые призваны сконцентрировать вни­мание читателя на главных идеях, темах и результатах раздела, помогая ему не упустить из виду главное за обилием, хотя и полезных, но частных фактов и де­талей. 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 се­тям, не был рассмотрен в данной книге. Прежде всего, это сетевые операционные системы и их ключевые службы, такие как справочная служба и служба безопасно­сти, а также методы и средства согласования неоднородных сетей. Объединение этих тем с рассмотрением транспортных аспектов компьютерных сетей, составив­ших ядро этой книги, неизбежно привело бы к чрезмерному росту ее объема. В на­стоящее 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 https://www.piter-press.ru.