Главная страница
qrcode

УэзероллД


Скачать 22.97 Mb.
НазваниеУэзероллД
Дата17.09.2021
Размер22.97 Mb.
Формат файлаpdf
Имя файлаKompyuternye_seti.pdf
оригинальный pdf просмотр
ТипДокументы
#47839
страница1 из 118
Каталог
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   118

ББК
32.973.202+32.988.02
УДК
004.738.5
Т
18
Таненбаум
Э
.,
Уэзеролл
Д
.
Т
18
Компьютерные сети
. 5е изд
. —
СПб
.:
Питер
, 2012. — 960 с
.: ил
ISBN
978-5-459-00342-0
Перед вами — очередное, пятое издание самой авторитетной книги по современным сетевым технологиям, написанной признанным экспертом в этой области Эндрю Таненбаумом в соавторстве с профессором Вашингтонского университета Дэвидом Уэзероллом. Первая версия этого классического труда появилась на свет в далеком 1980 году, и с тех пор каждое издание книги неизменно становилось бестселлером и использовалось в качестве базового учебника в ведущих технических вузах.
В книге последовательно изложены основные концепции, определяющие современное состояние и тенденции развития компьютерных сетей. Авторы подробнейшим образом объясняют устройство и принципы работы аппаратного и программного обеспечения, рассматривают все аспекты и уровни организации сетей — от физического до уровня прикладных программ. Изложение теоретических принципов дополняется яркими, показательными примерами функционирования Интернета и компьютерных сетей различного типа. Пятое издание полностью переработано с учетом изменений, происшедших в сфере сетевых технологий за последние годы и, в частности, освещает такие аспекты, как беспроводные сети стандарта 802.12 и 802.16, сети 3G, технология RFID, инфраструктура доставки контента CDN, пиринговые сети, потоковое вещание, интернет-телефония и многое другое.
ББК
32.973.202+32.988.02
УДК
004.738.5
Права на издание получены по соглашению с
Prentice Hall, Inc. Upper Sadle River, New Jersey 07458.
Все права защищены
Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в
какой бы то ни было форме без пись менного разрешения владельцев авторских прав
Информация
, содержащаяся в
данной книге
, получена из источников
, рассматриваемых издательством как надежные
Тем не менее
, имея в
виду возможные человеческие или технические ошибки
, издательство не может гарантировать абсолютную точность и
полноту приводимых сведений и
не несет ответственности за возможные ошибки
, связанные с
использованием книги
ISBN
978-0132126953 англ
© Prentice Hall, Inc., 2011
ISBN
978-5-459-00342-0 ©
Перевод на русский язык
ООО
Издательство
«
Питер
», 2012
©
Издание на русском языке
, оформление
ООО
Издательство
«
Питер
», 2012
Краткое оглавление
Глава 1. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Глава 2. Физический уровень . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Глава 3. Канальный уровень . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
Глава 4. Подуровень управления доступом к среде . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
Глава 5. Сетевой уровень . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384
Глава 6. Транспортный уровень . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527
Глава 7. Прикладной уровень . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 648
Глава 8. Безопасность в сетях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 807
Глава 9. Рекомендации для чтения и библиография . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 928
Алфавитный указатель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 947
Оглавление
Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Глава 1.Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Оглавление
7
Глава 2. Физический уровень . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
8
Оглавление
Глава 3. Канальный уровень . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216Глава 4. Подуровень управления доступом к среде . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
Оглавление
9
Глава 5. Сетевой уровень . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384
10
Оглавление
5.4. Качество обслуживания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436Глава 6. Транспортный уровень . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527
Оглавление
11
Глава 7. Прикладной уровень . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 648
12
Оглавление
Глава 8. Безопасность в сетях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 807
Оглавление
13
Глава 9. Рекомендации для чтения и библиография . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 928Алфавитный указатель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 947
Сьюзан, Барбаре, Даниэлю, Арону, Марвину,
Матильде, а также памяти Брэма и Крошки
π.
Э. Таненбаум
Кетрин, Люси и Пепперу.
Д. Уэзеролл
Предисловие
Вот и вышло в свет уже пятое издание этой книги. Каждое издание соответствует своему периоду развития компьютерных сетей. Так в 1980 году, когда появилось первое из них, сети были лишь академической диковинкой. Второе издание (1988 г.) пришлось на те времена, когда сетевые технологии стали применяться в университетах и большом бизнесе. В 1996 году появилось третье издание, и уже тогда сети, особенно
Интернет, стали ежедневной реальностью для миллионов людей. В четвертом издании
(2003 г.) появились беспроводные сети и мобильный Интернет. А в пятом издании необходимо было рассмотреть вопросы распределения контента (например, видео с использованием CDN и одноранговых сетей) и мобильные телефоны, как маленькие компьютеры на просторах Интернета.
Среди множества изменений в этой книге наиболее существенным является то, что у книги появился еще один автор — профессор Дэвид Уэзеролл. Дэвид занимается сетями уже более 20 лет. Он продолжает интересоваться Интернетом и беспроводными сетями и сейчас. Последние десять лет Дэвид Уэзеролл занимает должность профессора в университете Вашингтон, где занимается исследованиями и читает лекции по тематике компьютерных сетей.
Естественно, изменения, произошедшие в мире компьютерных сетей, не могли не отразиться в книге:
Ê
беспроводные сети (802.12 и 802.16);
Ê
3G-сети, используемые смартфонами;
Ê
RFID и сенсорные сети;
Ê
распределение контента с использованием CDN;
Ê
одноранговые сети;
Ê
медиа, работающие в режиме реального времени;
Ê
интернет-телефония (IP-телефония);
Ê
сети, устойчивые к задержкам.
В изданиях по компьютерной тематике всегда много сокращений. Данная книга не стала исключением. После ее прочтения вы будете легко оперировать следующими аб-
От издательства
15
бревиатурами: ADSL, AES, AMPS, AODV, ARP, ATM, BGP, CDMA, CDN, CGI, CIDR,
DCF, DES, DHCP, DMCA, FDM, FHSS, GPRS, GSM, HDLC, HFC, HTML, HTTP,
ICMP, IMAP, ISP, ITU, LAN, LMDS, MAC, MACA, MIME, MPEG, MPLS, MTU, NAP,
NAT, NSA, NTSC, OFDM, OSPF, PCF, PCM, PGP, PHP, PKI, POTS, PPP, PSTN,
QAM, QPSK, RED, RFC, RPC, RSA, RSVP, RTP, SSL, TCP, TDM, UDP, URL, UTP,
VLAN, VPN, VSAT, WAN, WAP, WDMA, WEP, WWW и XML. Каждая из них будет расшифрована, так что волноваться не стоит, достаточно внимательно читать книгу.
От издательства
Ваши замечания, предложения и вопросы отправляйте по адресу электронной почты comp@piter.com
(издательство «Питер», компьютерная редакция).
Мы будем рады узнать ваше мнение!
Подробную информацию о наших книгах вы найдете на веб-сайте издательства http://www.piter.com
Глава 1
Введение
Каждое из трех прошедших столетий ознаменовалось преобладанием своей господствующей технологии. XVIII столетие было веком индустриальной революции и мехаXVIII столетие было веком индустриальной революции и меха столетие было веком индустриальной революции и механизации. В XIX веке наступила эпоха паровых двигателей. В течение XX века главной технологией стали сбор, обработка и распространение информации. Среди прочих разработок следует отметить создание глобальных телефонных сетей, изобретение радио и телевидения, рождение и небывалый рост компьютерной индустрии, запуск спутников связи и, конечно, Интернет.
Благодаря высокой скорости технологического прогресса эти области очень быстро проникают друг в друга. При этом в XXI веке различия между сбором, транспортировXXI веке различия между сбором, транспортиров веке различия между сбором, транспортировкой, хранением и обработкой информации продолжают быстро исчезать. Организации с сотнями офисов, разбросанных по всему миру, должны иметь возможность получать информацию о текущем состоянии своего самого удаленного офиса мгновенно, нажатием кнопки. По мере роста нашего умения собирать, обрабатывать и распространять информацию, потребности в средствах еще более сложной обработки информации растут все быстрее.
Хотя компьютерная индустрия еще довольно молода по сравнению с другими производствами (например, автомобильной или авиационной промышленностью), прогресс в сфере производства компьютеров был весьма впечатляющим. В первые два десятилетия своего существования компьютерные системы были сильно централизованными и располагались, как правило, в пределах одного помещения. Часто эта комната оборудовалась стеклянными стенами, сквозь которые посетители могли полюбоваться на великое электронное чудо. Компания среднего размера или университет могли позволить себе один-два компьютера, тогда как у очень крупных организаций их число могло достигать нескольких десятков. Сама мысль о том, что через какие-нибудь 40 лет гораздо более мощные компьютеры будут иметь размеры почтовой марки и производиться миллиардами, тогда казалась чистой фантастикой.
На слияние компьютеров и коммуникаций существенно влияет принцип организации компьютерных систем. Некогда доминирующее понятие «вычислительного центра» как комнаты с большим компьютером, к которому пользователи приносят свою работу для обработки, является теперь полностью устаревшим (хотя распространены информационные центры, содержащие тысячи интернет-серверов). Старая модель единственного компьютера, служащего всем вычислительным потребностям организации, была заменена на схему, при которой задание выполняет большое количество отдельных, но связанных компьютеров. Эти системы называют компьютерными сетями. Проектирование и организация этих сетей — тема нашей книги.
1.1. Применение компьютерных сетей
17
Мы будем использовать термин «компьютерная сеть», чтобы означать набор автономных компьютеров, связанных одной технологией. Два компьютера называют связанными, если они в состоянии обмениваться информацией. Соединение не обязательно должно представлять собой медный провод; может использоваться волоконная оптика, микроволны, инфракрасный диапазон и спутники связи. Сети бывают различных размеров, формы и конфигураций. Они обычно соединяются вместе, чтобы создать большие сети, самым известным примером сети сетей является Интернет.
В литературе существует путаница между понятиями компьютерная сеть и распределенная система. Основное их различие заключается в том, что в распределенной системе наличие многочисленных автономных компьютеров незаметно для поль зователя.
С его точки зрения, это единая связанная система. Обычно имеется набор программного обеспечения на определенном уровне (над операционной системой), которое называется связующим ПО и отвечает за реализацию этой идеи. Хорошо известный пример распределенной системы — это Всемирная паутина (World Wide Web), в которой, с точки зрения пользователя, все выглядит как документ (веб-страница).
В компьютерных сетях нет никакой единой модели, нет и программного обеспечения для ее реализации. Пользователи имеют дело с реальными машинами, и со сто роны вычислительной системы не осуществляется никаких попыток связать их воедино. Скажем, если компьютеры имеют разное аппаратное и программное обеспечение, пользователь не сможет этого не заметить. Если он

хочет запустить программу на удаленной машине, ему придется явно зарегистрироваться на ней и явно дать задание на запуск.
На самом деле, распределенная система является программной системой, построенной на базе сети. Эта программная система обеспечивает высокую степень связности и прозрачности элементов. Таким образом, различие между компьютерной сетью и распределенной системой заключается в программном обеспечении (особенно в операционной системе), а не в аппаратуре.
Тем не менее эти два понятия имеют очень много общего. Например, как компьютерная сеть, так и распределенная система занимаются перемещением файлов. Разница заключается в том, кто вызывает эти перемещения — система или пользователь.
Хотя основной темой этой книги являются сети, многие разделы будут касаться и распределенных систем. Дополнительную информацию о распределенных системах см. [Tannenbaum, van Steen, 2007].
1.1. Применение компьютерных сетей
Прежде чем приступить к изучению технических подробностей, стоит посвятить некоторое время обсуждению вопроса, почему люди интересуются компьютерными сетями и для чего они могут быть использованы. В конце концов, если бы никто не был заинтересован в развитии этих технологий, то не было бы построено такое огромное количество самых разных сетей. Мы начнем с обсуждения таких традиционных вещей, как сети в организациях, затем перейдем к домашним сетям и новым технологиям, связанным с мобильной связью и мобильными пользователями, и закончим социальными вопросами.
18
Глава 1. Введение
1.1.1. Сети в организациях
Большинство современных организаций используют большое количество компьютеров. Например, компания может иметь компьютер для каждого сотрудника и использовать их, чтобы разрабатывать продукты, писать брошюры и делать платежные ведомости. Первоначально некоторые из этих компьютеров, возможно, работали в изоляции от других, но в некоторый момент управление, возможно, решило соединить их, чтобы быть в состоянии передавать информацию по всей компании.
Если посмотреть на эту проблему с более общих позиций, то вопросом здесь является совместное использование ресурсов, а целью — предоставление доступа к программам, оборудованию и особенно данным для любого пользователя сети, независимо от физического расположения ресурса и пользователя. В качестве примера можно привести сетевой принтер, то есть устройство, доступ к которому может осуществляться с любой рабочей станции сети. Это выгодное решение, поскольку нет никакой необходимости в том, чтобы свое печатающее устройство было у каждого служащего, к тому же, содержание и обслуживание одного принтера, очевидно, обходится дешевле.
Но, наверное, даже более важной проблемой, нежели совместное использование физических ресурсов, таких как принтеры и устройства резервного копирования, является совместное использование информации . В наше время любая компания, независимо от ее размеров, просто немыслима без данных, представленных в электронном виде. Маленькие и большие компании жизненно зависят от компьютеризированной информации. У большинства компаний в сети доступны потребительские отчеты, информация о продукте, материальные запасы, финансовые отчеты, информация о налоге и многое дгугое. Если бы вдруг внезапно отказали все компьютеры какогонибудь банка, даже самого крупного, он обанкротился бы минут за пять, не более.
Современное автоматизированное производство с использованием вычислительной техники в этом случае не продержалось бы и пяти секунд. Да что там говорить, если даже маленькое туристическое агентство, весь штат которого состоит из трех человек, находится в очень сильной зависимости от компьютерных сетей, позволяющих получать доступ к необходимой информации и документам.
В маленьких компаниях все компьютеры обычно собраны в пределах одного офиса или, в крайнем случае, одного здания. Если же речь идет о больших фирмах, то и вычислительная техника, и служащие могут быть разбросаны по десяткам представительств в разных странах. Несмотря на это, продавец, находящийся в НьюЙорке, может запросить и сразу же получить информацию о товарах, имеющихся на складе в Сингапуре. Для соединения сетей, расположенных в разных местах, могут быть использованы сети, называемые VPN (Virtual Private Networks — виртуальные частные сети). Другими словами, тот факт, что пользователь удален от физического хранилища данных на 15 тысяч километров, никак не ограничивает его возможности доступа к этим данным. Можно сказать, что одной из целей сетей является борьба с «тиранией географии».
Проще всего информационную систему компании можно представить себе как совокупность одной или более баз данных с информацией компании и некоторого количества работников, которым удаленно предоставляется информация. В этом случае данные хранятся на мощном компьютере, называемом
сервером. Довольно часто
1.1. Применение компьютерных сетей
19
сервер располагается в отдельном помещении и обслуживается системным администратором. С другой стороны, компьютеры служащих могут быть менее мощными, они идентифицируются в сети как
клиенты, могут в большом количестве располагаться даже в пределах одного офиса и иметь удаленный доступ к информации и программам, хранящимся на сервере. (Иногда мы будем называть «клиентом» пользователя такой машины. Я думаю, вы сможете по контексту догадаться, когда речь идет о компьютере, а когда о человеке.) Клиентская и серверная машины объединены в сеть, как показано на рис. 1.1. Обратите внимание: пока что мы показываем сеть просто в виде овала, не вдаваясь в детали. Такое представление мы будем использовать при ведении наиболее абстрактного разговора о компьютерных сетях. При обсуждении того или иного аспекта их функционирования мы будем «раскрывать» этот овал, узнавая о нем все новые подробности.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   118

перейти в каталог файлов


связь с админом