Краткое содержание

Об авторе...................................16

Предисловие...................................17

Глава 1. Введение................................21

Глава 2. Физический уровень........................114

Глава 3. Уровень передачи данных.......................222

Глава 4. Подуровень управления доступом к среде.............291

Глава 5. Сетевой уровень.............................399

Глава 6. Транспортный уровень.........................551

Глава 7. Прикладной уровень..........................658

Глава 6. Безопасность в сетях..........................814

Глава 9. Библиография..............................941

Алфавитный указатель..........................971

Содержание

Об авторе...................................16

Предисловие................................. 17

От издательства......................................20

Глава 1. Введение ............................. 21

Применение компьютерных сетей............................23

Сети в организациях.............................23

Использование сетей частными лицами......................26

Использование беспроводных сетей.......................31

Социальный аспект..................................35

Сетевое оборудование...............................37

Локальные сети................................39

Муниципальные сети..................................40

Глобальные сети ..................................42

Беспроводные сети..................................44

Домашние сети....................................46

Объединения сетей..................................49

Сетевое программное обеспечение...........................50

Иерархия протоколов...............................50

Разработка уровней..................................54

Службы на основе соединений

и службы без установления соединений.....................56

Примитивы служб.................................. 58

Службы и протоколы............................. 61

Эталонные модели.....................................62

Эталонная модель OSI...............................62

Эталонная модель TCP/IP.............................66

Сравнение эталонных моделей OSI и TCP ...........69

Критика модели и протоколов OSI...................... 70

Критика эталонной модели TCP/IP .........................73

Примеры сетей.....................................74

Интернет...................................................................................75

Сети на основе соединений:Х.25, ретрансляция кадров, ATM.........86

Ethernet........................................92

Беспроводные ЛВС: 802.11............................95

Стандартизация сетей..................................98

Кто есть кто в мире телекоммуникаций......................99

Кто есть кто в мире международных стандартов................102

Кто есть кто в мире стандартов Интернета...............104

Единицы измерения............................... 106

Краткое содержание следующих глав.........................107

Резюме..........................................108

Вопросы.......................................110

Глава 2. Физический уровень .................... 114

Теоретические основы передачи данных.......................115

Ряды Фурье..................................... 115

Сигналы с ограниченным спектром........................115

Максимальная скорость передачи данных через канал............ 118

Управляемые носители информации......................... 119

Магнитные носители................................ 119

Витая пара....................................... 120

Коаксиальный кабель ............................. 121

Волоконная оптика................................ 122

Беспроводная связь.................................129

Электромагнитный спектр..............................130

Радиосвязь......................................133

Связь в микроволновом диапазоне.......................134

Инфракрасные и миллиметровые волны.....................138

Связь в видимом диапазоне...........................138

Спутники связи.....................................140

Геостационарные спутники............................141

Средневысотные спутники...........................145

Низкоорбитальные спутники............................145

Спутники против оптоволокна..........................148

Коммутируемая телефонная сеть общего пользования...........149

Структура телефонной системы .........................150

Политика телефонии...............................153

Местные линии связи: модемы, ADSL, беспроводная связь......... 156

Магистрали и уплотнение.............................171

Коммутация......................................182

Мобильная телефонная система...........................187

Мобильные телефоны первого поколения:

аналоговая передача речи...........................189

Второе поколение мобильных телефонов:

цифровая передача голоса........................... 193

Мобильные телефоны третьего поколения: цифровая речь и данные ... 203

Кабельное телевидение.............................. 206

Абонентское телевидение.............................. 207

Кабельный Интернет.................................208

Распределение спектра.............................. 209

Кабельные модемы..................................211

ADSL или кабель?..................................214

Резюме...........................................215

Вопросы..........................................216

Глава 3. Уровень передачи данных................... 222

Ключевые аспекты организации уровни передачи данных............. 223

Сервисы, предоставляемые сетевому уровню................ 224

Формирование кадра............................227

Обработка ошибок..................................230

Управление потоком.............................231

Обнаружение и исправление ошибок .......................232

Корректирующее кодирование...........................233

Коды с обнаружением ошибок........................ 236

Элементарные протоколы передачи данных....................240

Неограниченный симплексный протокол....................245

Симплексный протокол с ожиданием.......................246

Симплексный протокол для зашумленных каналов...............248

Протоколы скользящего окна............................252

Протокол однобитового скользящего окна..................254

Протокол с возвратом на n.............................257

Протокол с выборочным повтором..................... 264

верификация протоколов...............................270

Модели конечных автоматов..........................270

Сети Петри.......................................273

Примеры протоколов передачи данных.......................276

HDLC — высокоуровневый протокол управления каналом.......... 276

Уровень передачи данных в Интернете......................280

Резюме...........................................285

Вопросы.........................................286

Глава 4. Подуровень управления доступом к среде ......... 291

Проблема распределения канала..........................292

Статическое распределение канала

в локальных и региональных сетях........................232

Динамическое распределение каналов в локальных и региональных сетях........................294

Протоколы коллективного доступа...........................295

Система ALOHA.................................295

Протокол множественного доступа с контролем несущей.........300

Протоколы без столкновений..........................304

Протоколы с ограниченней конкуренцией....................307

Протоколы множественного доступа со спектральным разделением.... 310

Протоколы беспроводных локальных сетей...................313

Сеть Ethernet.......................................317

Кабели Ethernet................................317

Манчестерский код.................................321

Протокол подуровня управления доступом к среде в Ethernet........322

Алгоритм двоичного экспоненциального отката................325

Производительность сети стандарта 802.3................326

Коммутируемые сети Ethernet...........................329

Быстрый Ethernet ................................330

Гигабитная сеть Ethernet...............................334

Стандарт IEEE 802.2; протокол LLC......................339

Ретроспектива Ethernet...............................340

Беспроводные локальные сети............................341

Стандарт 802.11: стек протоколов.........................341

Стандарт 802.11: физический уровень......................342

Стандарт 802.11: протокол подуровня управления доступом к среде ..... 345

Стандарт 802.11: структура кадра.........................350

Сервисы........................................351

Широкополосные беспроводные сети......................... 353

Сравнение стандартов 802.11 и 802.16......................354

Стандарт 802.16: стек протоколов.........................355

Стандарт 802.16: физический уровень......................356

Стандарт 802.16: протокол подуровня MAC...................353

Стандарт 802.1б; структура кадра........................360

Bluetooth..........................................361

Архитектура Bluetooth...............................362

Приложения Bluetooth................................363

Bluetooth: набор протоколов............................ 365

Bluetooth: уровень радиосвязи...........................367

Bluetooth: уровень немодулированной передачи................ 367

Bluetooth; уровень L2CAP..............................368

Bluetooth: структура кадра...........................369

Коммутация на уровне передачи данных.......................370

Мосты между 802.x и 802.у............................ 372

Локальное межсетевое взаимодействие.....................375

Мосты связующего дерева............................377

Удаленные мосты...................................378

Повторители, концентраторы, мосты, коммутаторы.

маршрутизаторы и шлюзы.............................379

Виртуальные локальные сети............................382

Резюме..........................................391

Вопросы......................................... 394

Глава 5. Сетевой уровень...............399

Вопросы проектирования сетевого уровня......................400

Метод коммутации пакетов с ожиданием..................400

Сервисы, предоставляемые транспортному уровню..............401

Реализация сервиса без установления соединения..............401

Реализация сервиса с установлением соединения..........404

Сравнение подсетей виртуальных каналов и дейтаграммных подсетей............................405

Алгоритмы маршрутизации.............................406

Принцип оптимальности маршрута........................408

Выбор кратчайшего пути..............................409

Заливка.........................................412

Маршрутизация по вектору расстояний....................413

Маршрутизация с учетом состояния линий..................417

Иерархическая маршрутизация ........................424

Широковещательная маршрутизация.......................426

Многоадресная рассылка............................. 428

Алгоритмы маршрутизации для мобильных хостов..............430

Маршрутизация в специализированных сетях................433

Поиск узла в разноранговых сетях.........................439

Алгоритмы борьбы с перегрузкой...........................444

Общие принципы борьбы с перегрузкой.....................446

Стратегии предотвращения перегрузки.....................448

Борьба с перегрузкой в подсетях виртуальных каналов............450

Борьба с перегрузкой в дейтаграммных подсетях............451

Сброс нагрузки....................................454

Борьба с флуктуациями.............................. 456

Качество обслуживания ................................458

Требования....................................458

Методы достижения хорошего качества обслуживания............460

Интегральное обслуживание...........................................................................472

Дифференцированное обслуживание.......................475

Коммутация меток и MPLS............................478

Объединение сетей...................................481

Различия сетей...................................483

Способы объединения сетей............................484

Сцепленные виртуальные каналы ........................ 486

Дейтаграммное объединение сетей........................487

Туннелирование..................................489

Маршрутизация в объединенных сетях.....................490

Фрагментация...................................492

Сетевой уровень в Интернете..............................495

Протокол IP....................................498

IP-адреса.......................................501

Управляющие протоколы Интернета......................515

Протокол внутреннего шлюза OSPF........................520

Протокол внешнего шлюза BGP.........................526

Многоадресная рассылка в Интернете......................528

Мобильный IP.....................................529

Протокол IPv6....................................532

Резюме...........................................542

Вопросы.......................................543

Глава 6. Транспортный уровень ..................... 591

Транспортная служба.................................551

Услуги, предоставляемые верхним уровнем.................. 552

Примитивы транспортной службы........................554

Сокеты Беркли.....................................557

Пример программирования сокета: файл-сервер для Интернета......................... 559

Элементы транспортных протоколов.......................563

Адресация....................................564

Установка соединения................................ 567

Разрыв соединения..................................573

Управление потоком и буферизация.......................577

Мультиплексирование ...............................582

Восстановление после сбоев............................583

Простой транспортный протокол............................586

Служебные примитивы примера транспортного протокола..........585

Транспортная сущность примера транспортного протокола.........587

Пример протокола как конечного автомата................595

Транспортные протоколы Интернета: UDP......................598

Основы UDP......................................598

Вызов удаленной процедуры.........................600

Транспортный протокол реального масштаба времени .........603

Транспортные протоколы Интернета: TCP.....................607

Основы TCP......................................607

Модель службы TCP..............................608

Протокол ТСР....................................610

Заголовок TCP-сегмента..............................611

Установка TCP-соединения.............................614

Разрыв соединения TCP...............................616

Модель управления ТСР-соедннением ....................616

Управление передачей в TCP.........................619

Борьба с перегрузкой в TCP.............................623

Управление таймерами в TCP............................626

Беспроводные протоколы TCP и UDP....................... 629

Транзакционный TCP.................................632

Вопросы производительности............................633

Причины снижения производительности компьютерные сетей........634

измерение производительности сети......................637

Проектирование производительных систем .........б40

Быстрая обработка TPDU-модулей.....................644

Протоколы для гигабитных сетей.........................648

Резюме...........................................652

Вопросы.......................................653

Глава 7. Прикладной уровень ...................... 658

Служба имен доменов DNS...............................658

Пространство имен DNS .............................659

Записи ресурсов..................................662

Серверы имен...................................665

Электронная почта ..................................668

Архитектура и службы................................670

Пользовательский агент............................... 672

Форматы сообщений................................675

Пересылка писем ...................................683

Доставка сообщений.................................686

Всемирная паутина (WWW) .......................... 693

Представление об архитектуре...........................694

Статические веб-документы...........................712

Динамические веб-документы ....................... 727

HTTP — протокол передами гипертекста.....................735

Повышение производительности.........................741

Беспроводная Паутина...............................748

I-mode.......................................... 750

Мультимедиа.......................................760

Основы цифровой обработки звука........................761

Сжатие звука......................................764

Потоковое аудио............................... 767

Интернет-радио .................................771

Передача речи поверх IP..............................774

Видео..........................................782

Сжатие видеоданных........................... 786

Видео по заказу....................................795

Система MBone....................................803

Резюме...........................................807

Вопросы..........................................808

Глава 8. Безопасность в сетях.....................814

Криптография.......................................818

Основы криптографии...............................819

Метод подстановки.................................821

Метод перестановки............................... 823

Одноразовые блокноты...............................824

Два фундаментальных принципа криптографии.................830

 

Алгоритмы с симметричным криптографическим ключом............. 832

Стандарт шифрования данных DES..................... 834

Тройное шифрование с помощью DES......................836

Улучшенный стандарт шифрования AES.....................837

Режимы шифрования................................. 841

Другие шифры....................................847

Криптоанализ................................... 848

Алгоритмы с открытым ключом........................... 849

Алгоритм RSA.....................................850

Другие алгоритмы с открытым ключом......................852

Цифровые подписи....................................853

Подписи с симметричным ключом.........................853

Подписи с открытым ключом............................855

Профили сообщений...............................856

Задача о днях рождения...............................861

Управление открытыми ключами...........................863

Сертификаты....................................864

Х.509........................................866

Инфраструктуры систем с открытыми ключами.................867

Защита соединений..............................871

IPsec.......................................871

Брандмауэры ...............................876

Виртуальные частные сети............................879

Безопасность в беспроводных сетях.....................881

Протоколы аутентификации..............................886

Аутентификация, основанная на общем секретном ключе..........887

Установка общего ключа:

протокол обмена ключами Диффи — Хеллмана................892

Аутентификация с помощью центра распространения ключей.......894

Аутентификация при помощи протокола Kerberos.............. 897

Аутентификация с помощью шифрования с открытым ключом........900

Конфиденциальность электронной переписки..................901

PGP — довольно неплохая конфиденциальность................901

РЕМ — почта повышенной секретности......................906

S/MIME .......................................907

Защита информации во Всемирной паутине.....................907

Возможные опасности................................908

Безопасное именование ресурсов........................ 909

SSL — протокол защищенных сокетов......................916

Защита переносимых программ..........................920

Социальный аспект...................................923

Конфиденциальность................................924

Свобода слова.....................................927

Защита авторских прав...........................931

Резюме...........................................934

Вопросы.........................................935

Глава 9. Библиография........................ 941

Литература для дальнейшего чтения.........................941

Введение и неспециализированная литература.................942

Физический уровень.................................943

Уровень передачи данных..............................945

Подуровень управления доступом к носителю..................946

Сетевой уровень...................................947

Транспортный уровень.............................949

Прикладной уровень...............................950

Безопасность в сетях...............................951

Алфавитный список литературы.........................952

Алфавитный указатель..........................971