Вычислительные сети и системы телекоммуникаций

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ 
РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ 
УНИВЕРСИТЕТ «РИНХ» 
 
 
ФАКУЛЬТЕТ ИНФОРМАТИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ 
 
 
 
 
 
 
 
 
Л. Л. Димитриева  
 
 
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ  
И СИСТЕМЫ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ 
 
 
Текст лекций 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ростов-на-Дону 
2009 

УДК 004.7(075) 
Д 44 
 
 
Димитриева, Л. Л.  
Д 44 
Вычислительные сети и системы телекоммуникаций : текст лекций / Л.Л. Димитриева ; Рост. гос. экон. ун-т «РИНХ». – Ростов 
н/Д, 2009. – 100 с.  
 
ISBN 978-5-7972-1404-5 
 
В тексте лекций излагаются теоретические основы локальных и 
глобальных сетей, которыми, как минимум, должен владеть будущий 
специалист по прикладной информатике. 
Текст лекций предназначен для студентов всех форм обучения   
по специальностям «Прикладная информатика» и «Экономикоматематические методы». 
УДК 004.7(075) 
 
Рецензенты: Щербаков С.М., Куницына Л.Е. 
 
 
Утверждено в качестве текста лекций Редакционно-издательским советом университета. 
 
 
 
 
ISBN 978-5-7972-1404-5 
© Ростовский государственный экономический университет «РИНХ», 2009 
© Димитриева Л. Л., 2009 
 

СОДЕРЖАНИЕ 
 
 
ТЕМА 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 5 
ИНФОРМАЦИОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ ....................................................5 
ВОПРОС 1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ИВС.............................................................................5 
ВОПРОС 2. КЛАССИФИКАЦИЯ ИВС И ИХ СИСТЕМ ....................................................7 
ВОПРОС 3. ТРЕБОВАНИЯ К ИВС И СРЕДСТВА ИХ РЕАЛИЗАЦИИ .........................10 
Вопросы для самоконтроля...............................................................................................12 
ТЕМА 2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЛОКАЛЬНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ                               
СЕТЕЙ (ЛВС)............................................................................................................................14 
ВОПРОС 1. КЛАССИФИКАЦИЯ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ................................................14 
ВОПРОС 2. ПОНЯТИЕ ОДНОРАНГОВЫХ СЕТЕЙ И СЕТЕЙ                                                         
С ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ..................................................................16 
ВОПРОС 3. ТОПОЛОГИЯ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ............................................................17 
ВОПРОС 4. ТЕХНОЛОГИЯ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ .........................................................22 
ВОПРОС 5. БЕСПРОВОДНЫЕ СЕТИ.................................................................................26 
ВОПРОС 6. ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ СЕТЕЙ НА БАЗЕ WINDOWS 2003......29 
ВОПРОС 7. ПРОТОКОЛЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХПО СЕТИ .........................................32 
Вопросы для самоконтроля...............................................................................................36 
ТЕМА 3. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА РЕАЛИЗАЦИИ ФИЗИЧЕСКОГО                                          
И КАНАЛЬНОГО УРОВНЕЙ ЛОКАЛЬНОЙ СЕТИ .......................................................37 
ВОПРОС 1. ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ КАНАЛЬНОГО И ФИЗИЧЕСКОГО 
УРОВНЕЙ ЛВС......................................................................................................................37 
ВОПРОС 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЗИЧЕСКИХ СРЕД ................................................38 
ВОПРОС 3. ПРИНЦИПЫ ПЕРЕДАЧИ ФИЗИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ............................43 
ВОПРОС 4. СЕТЕВОЙ АДАПТЕР.......................................................................................45 
ВОПРОС 5. АКТИВНЫЙ И ПАССИВНЫЙ КОНЦЕНТРАТОРЫ...................................46 
Вопросы для самоконтроля...............................................................................................47 
ТЕМА 4. ВЫСОКОСКОРОСТНЫЕ ЛОКАЛЬНЫЕ СЕТИ............................................48 
ВОПРОС 1. НЕОБХОДИМОСТЬ СОЗДАНИЯ ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ ЛВС ...........48 
ВОПРОС 2. ТЕХНОЛОГИЯ FAST ETHERNET.................................................................49 
ВОПРОС 3. ТЕХНОЛОГИЯ ATM........................................................................................50 
ВОПРОС 4. ТЕХНОЛОГИЯ 100VG-ANYLAN, CDDI, TCNS...........................................50 
ВОПРОС 5. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СКОРОСТНЫХ СЕТЕЙ...............................51 
ВОПРОС 6. КРИТЕРИЙ ВЫБОРА СКОРОСТНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ..............................52 
Вопросы для самоконтроля...............................................................................................53 
ТЕМА 5. РЕГИОНАЛЬНЫЕ И ГЛОБАЛЬНЫЕ СЕТИ...................................................54 
ВОПРОС 1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ РЕГИОНАЛЬНЫХ (ГЛОБАЛЬНЫХ) СЕТЕЙ .....54 
ВОПРОС 2. СПОСОБЫ КОММУТАЦИИ И МАРШРУТИЗАЦИИ                                                 
ИНФОРМАЦИИ В СЕТИ......................................................................................................57 
ВОПРОС 3. ПОСТРОЕНИЕ ГЛОБАЛЬНЫХ СЕТЕЙ НА БАЗЕ WINDOWS 2003 ........60 
ВОПРОС 4. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МОДЕМОВ. ПРАВИЛА ВЫБОРА 
МОДЕМОВ.............................................................................................................................63 
ВОПРОС 5 ТЕХНОЛОГИЯ ADSL.......................................................................................67 
Вопросы для самоконтроля...............................................................................................68 

ТЕМА 6. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РЕГИОНАЛЬНЫХ И ГЛОБАЛЬНЫХ                  
СЕТЕЙ........................................................................................................................................69 
ВОПРОС 1. ТЕЛЕМАТИКА: ТЕЛЕТЕКСТ И ВИДЕОТЕКСТ .........................................69 
ВОПРОС 2. ЭЛЕКТРОННАЯ ПОЧТА ................................................................................71 
ВОПРОС 3. ТЕЛЕСОВЕЩАНИЯ И ТЕЛЕКОНФЕРЕНЦИИ ...........................................74 
ВОПРОС 4. ТЕЛЕТЕКС ........................................................................................................75 
Вопросы для самоконтроля...............................................................................................76 
ТЕМА 7. ВЫБОР СЕТИ..........................................................................................................77 
ВОПРОС 1. СОЗДАНИЕ РАБОЧЕЙ ГРУППЫ ..................................................................77 
ВОПРОС 2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ПОСТАВЩИКАМИ ..............................................79 
ВОПРОС 3. ОЦЕНКА ПРЕДЛОЖЕНИЙ ............................................................................80 
Вопросы для самоконтроля...............................................................................................85 
ТЕМА 8. НАДЕЖНОСТЬ И БЕЗОПАСНОСТЬ ЛВС ......................................................86 
ВОПРОС 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИЧИН ВЛИЯЮЩИХ                                                       
НА НАДЕЖНОСТЬ ЛВС ......................................................................................................86 
ВОПРОС 2. СРЕДСТВА ДЛЯ МОНИТОРИНГА ЛВС......................................................87 
ВОПРОС 3. СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ КАБЕЛЬНОЙ                                
СИСТЕМЫ..............................................................................................................................87 
ВОПРОС 4. ЗАЩИТА ОТ ОТКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ .................................88 
ВОПРОС 5. ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПОТЕРЬ ИЗ-ЗА СБОЯ ДИСКОВЫХ СИСТЕМ.....88 
ВОПРОС 6. ЗАЩИТА ОТ КОМПЬЮТЕРНЫХ ВИРУСОВ .............................................89 
ВОПРОС 7. СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ ДАННЫХ...............................................................90 
ВОПРОС 8. КРИПТОГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ..........................................91 
ВОПРОС 9. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ 
ИНФОРМАЦИИ.....................................................................................................................92 
Вопросы для самоконтроля...............................................................................................93 
ПРОГРАММА КУРСА «ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ И СИСТЕМЫ 
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ»...................................................................................................94 
ТЕМА 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИВС ...................................................................94 
ТЕМА 2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ ....................................94 
ТЕМА 3. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА РЕАЛИЗАЦИИ ФИЗИЧЕСКОГО                                
И КАНАЛЬНОГО УРОВНЕЙ ЛВС......................................................................................94 
ТЕМА 4. ВЫСОКОСКОРОСТНЫЕ ЛОКАЛЬНЫЕ СЕТИ ...............................................95 
ТЕМА 5. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ И СРЕДСТВА РЕАЛИЗАЦИИ ГЛОБАЛЬНЫХ 
(РЕГИОНАЛЬНЫХ) СЕТЕЙ ................................................................................................95 
ТЕМА 6. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РЕГИОНАЛЬНЫХ И ГЛОБАЛЬНЫХ                              
СЕТЕЙ ЭВМ...........................................................................................................................95 
ТЕМА 7. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ЭТАПОВ ВЫБОРА СЕТИ......96 
ТЕМА 8. СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ                          
В СЕТЯХ.................................................................................................................................96 
ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ ПО КУРСУ ВС И СТ.............................................................96 
 
 

ТЕМА 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА                                    
ИНФОРМАЦИОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ 
 
Вопросы: 
1. 
История развития информационно-вычислительных сетей 
(ИВС) 
2. 
Классификация ИВС и их систем 
3. 
Требования к ИВС и средства их реализации 
 
ВОПРОС 1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ИВС 
 
Работы по созданию ВС начались ещё в 60-х годах. Прообразом 
ВС явились системы телеобработки данных (СТД), построенные на базе 
больших (а позже и мини ЭВМ). В качестве средств передачи данных 
использовалась существующая телефонная сеть. Структура СТД представлена на рисунке 1.1.  
СТД состоит из: абонентских пунктов (АП); модемов; мультиплексора передачи данных (МПД) и ЭВМ. Телефонная сеть ориентирована на передачу речевой (аналоговой) информации, поэтому одними 
из элементов сети явились достаточно медленные аналоговые коммутаторы. 
Основным недостатком СТД является невысокое быстродействие 
(9600 бит/с, реально 2400 бит/с). Поэтому одним из направлений совершенствования СТД явилась разработка цифровых телефонных коммутаторов. Аналоговую речь при этом предлагалось переводить в дискретную форму. 
Вторым существенным недостатком СТД является возможность 
передачи данных по каналу связи в один и тот же момент времени 
только с одной скоростью. Этот недостаток был преодолен использованием впервые в 70-х годах в США коммуникаций кабельного телевидения, позволяющих вести широкополосную передачу (ШП). 
ШП позволяет по одному кабелю вести передачу данных одновременно с разными скоростями. 

Третьим направлением перехода к сетям была разработка высокоскоростных шин для обеспечения взаимодействия нескольких больших 
ЭВМ. 
 
 
Рисунок 1.1. - Структура системы телеобработки 
 
Четвёртым направлением развития ИВС была реализация распределённой обработки данных. Для этого в середине 70-х годов появились технические средства и программное обеспечение, позволяющие 
связать ЭВМ в виде кольца или шины. 
В 80-х годах появились микроЭВМ. Существенно не отличаясь от 
больших и миниЭВМ по скорости обработки информации и объёму 
ОП, микроЭВМ имели в десятки раз меньшую внешнюю память. Поэтому пятым направлением создания ИВС была разработка специальных дисковых мультиплексоров. 
К середине 80-х годов все отмеченные тенденции развития сетей 
стали сближаться, что привело к разработке современных информационных сетей (рисунок 1.2). 
 
 
МОДЕМ 
АП 
МОДЕМ 
МОДЕМ 
АП 
АП 
МОДЕМ 
МОДЕМ 
МОДЕМ 
МПД
ЭВМ

Рисунок 1.2. - Направления развития сетей 
 
 
 
ВОПРОС 2. КЛАССИФИКАЦИЯ ИВС И ИХ СИСТЕМ 
 
Общая структура ИВС представлена на рисунке 1.3. 
 
Рисунок 1.3 - Структура ИВС 
 
ВС
Телефонная 
сеть 
Распределенная 
обработка 
Дисковый 
накопитель 
Кабельное 
телевидение 
ЭВМ крупных 
вычислительных 
центров 
Цифровые телефонные  
коммутаторы 
Коммерческие и 
 экспериментальные
кольца и шины 
Дисковые 
мультиплексоры
Высокоскоростные 
шины 
Первые  
широкополосные  
системы 
АбС
АбС 
АбС 
АбС 
АбС
АсС4
АсС2
АсС3
АсС1
АсС5 

Основными компонентами сети являются: каналы; системы: абонентская (АбС) и ассоциативная (АсС);сеть передачи данных 
Имеются существенные отличия в функциональном назначении 
абонентских и ассоциативных систем, классификация которых представлена на рисунке 1.4. 
 
В зависимости от выполняемых функций ассоциативные системы 
подразделяются на два вида: межсетевые и сетевые. 
Ассоциативная система, предназначенная для обеспечения взаимодействия двух или более ИВС, называется межсетевой (на рисунке 
1.3 это система АсС5).  
Ассоциативная система, которая связывает абонентские системы 
внутри одной сети, получила название сетевой. 
 
 
 
Рисунок 1.4 - Классификация систем сети 
 
 
Абонентские системы в зависимости от выполняемых функций 
подразделяются на 4 вида: рабочие, терминальные, смешанные, административные. 
Сетевые
Системы ИВС
Административные
Смешанные 
Терминальные 
Рабочие 
Абонентские 
Межсетевые
Ассоциативные

Рабочая система предназначена для предоставления пользователю 
информационно-вычислительных ресурсов: банка данных, результатов 
обработки задач по подсистемам АСУ и т.д. 
Терминальная система предоставляет абонентам ИВС через один 
или несколько терминалов информационно-вычислительные ресурсы 
рабочих систем. Часто функции рабочих и терминальных систем совмещены.  
Система, на которую возлагаются функции управления всей либо 
какой-либо частью ИВС, называется административной. 
Смешанной система называется в том случае, если она выполняет 
функции двух, а иногда даже трёх, рассмотренных выше видов абонентских систем. 
Помимо классификации систем сети имеется и деление самих сетей. Основным признаком их отличия является классификация ИВС по 
их размерам. В зависимости от протяжённости ИВС принято делить на 
три вида: локальные, региональные и глобальные (рисунок 1.5). 
 
 
 
Рисунок 1.5 - Классификация ИВС по протяженности 
 
 
Локальной называется сеть, абоненты которой находятся на небольшом расстоянии друг от друга. Обычно локальные сети охватывают одно либо несколько расположенных рядом зданий. Именно на базе 
локальной ИВС разрабатываются современные АСУ фирмы, банка, 
ВУЗа и т.д. 
Локальная сеть 
Региональная сеть 
Глобальная сеть 
0.1 
1 
10 
100 
1000 
10000 
Корпоративная сеть 

Региональная сеть связывает абонентов, расположенных на значительном (от 10 до 1000 км) расстоянии друг от друга. Она может включать абонентов города, района, области и даже небольшой страны. 
Третьим видом является глобальная ИВС, которая объединяет 
абонентов, расположенных на территории большой страны, разных 
стран и даже континентов. Построение этой сети возможно с помощью 
спутников. 
В последнее время для характеристики ИВС всё чаще стали использовать понятие корпоративные сети. Эти сети объединяют  
ряд предприятий одной фирмы, в зависимости от взаиморасположения предприятий они могут быть региональными или глобальными. 
 
ВОПРОС 3. ТРЕБОВАНИЯ К ИВС  
И СРЕДСТВА ИХ РЕАЛИЗАЦИИ 
 
Основными требованиями, которым должна удовлетворять организация ИВС, являются следующие: 
1. Открытость – возможность включения дополнительных абонентских, ассоциативных ЭВМ, а также линий (каналов) связи без 
изменения технических и программных средств существующих компонентов сети. Кроме того, любые две ЭВМ должны взаимодействовать между собой, несмотря на различие в конструкции, производительности, месте изготовления, функциональном назначении.  
2. Гибкость - сохранение работоспособности при изменении 
структуры в результате выхода из строя ЭВМ или линии связи. 
3. Эффективность - обеспечение требуемого качества обслуживания пользователей при минимальных затратах. 
Для обеспечения открытости, гибкости и эффективности ИВС 
Международной организацией стандартов утверждены определённые 
требования к организации взаимодействия между системами сети. 
Эти требования получили название OSI (Open System Interconnection) 
"эталонная модель взаимодействия открытых систем". Согласно требованиям эталонной модели, каждая система ИВС должна осуществлять взаимодействие посредством передачи кадра данных, процедура