Компьютерные сети - Таненбаум Э.

Название: Компьютерные сети.
Автор: Таненбаум Э.
2003.
В этой книге подробно и последовательно изложены основные концепции, определяющие современное состояние и тенденции развития компьютерных сетей. Это уже четвертое, значительно переработанное издание книги, и три предыдущих неизменно были бестселлерами и использовались в качестве учебного пособия во многих западных университетах.
Автор подробнейшим образом объясняет устройство и принципы работы аппаратного и программного обеспечения, рассматривает все аспекты и уровни организации сетей, от физического до уровня прикладных программ. Изложение теоретических принципов дополняется яркими, показательными примерами функционирования Интернета, сетей АТМ и беспроводных сетей.

Вот и вышло в свет уже четвертое 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 год) 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. Вы держите в руках книгу, соответствующую периоду стремительного развития технологий беспроводных сетей.
С тех пор, как вышло третье издание, ситуация в этой области изменилась самым радикальным образом. В середине 90-х существовало огромное количество разнообразных сетей LAN и WAN с соответствующим числом наборов протоколов. К 2003 году единственной широко распространенной системой, построенной на технологии проволочной LAN, остается Ethernet, а большинство WAN составляет Сеть сетей, то есть Интернет. В новом издании это учтено - устаревший материал убран.
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
Кабельноетелевидение 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 уровня 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 л 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 292
Динамическое распределение каналов в локальных и региональных сетях 294
Протоколы коллективного доступа 295
СистемаАУЭНА 295
Протоколы множественного доступа с контролем несущей 300
Протоколы без столкновений 304
Протоколы с ограниченной 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 358
Стандарт 802.16: 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 402
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 равноранговых 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 551
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 585
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 TCP 610
Заголовок TCP-сегмента 611
Установка TCP-соединения 614
Разрыв соединения TCP 616
Модель управления TCP-соединением 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 компьютерных сетей 634
Измерение производительности сети 637
Проектирование производительных систем 640
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 передачи гипертекста 735
Повышение производительности 741
Беспроводная Паутина 748
l-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 МВопе 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
Уроаень 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