«Введение в сетевые технологии» (4 курс, 7 семестр, 36 часов, диф.зачет) Ассистент Рылов В.Ю. Введение Введение в программирование сетевых приложений. Пример взаимодействия программ с использованием стека протоколов TCP/IP под OS Unix (Linux). Пример параллельного TCP сервера и TCP клиента. Пример последовательного UDP сервера и UDP клиента. 1. Основы теории информации Свойства информации. Понятие источника сообщений и его характеристики. Эргодические источники. Определение меры информации по Шеннону. Связь информации и энтропии. Теорема Шеннона. Сигнал и шум. Избыточность. Естественные языки и генетический код как примеры избыточного кодирования. Теорема Шеннона для канала с шумом. 2. Введение в информационные сети Что такое сеть? Обязательные элементы сетевого взаимодействия. Обзор сервисов современных компьютерных сетей: файловый сервис, сервис печати, сервис передачи сообщений, доступ к базам данных, сервис приложений, распределенные вычисления.Сети с коммутацией каналов, сообщений и пакетов. 3. Понятие протокола. Семиуровневая модель OSI Протокол как механизм внесения избыточности. Многоуровневая структура протоколов на примере естественного языка (фонемы, лексемы, синтаксис, невербальные сигналы). Требования совместимости. Диалекты. Открытые и "собственные" протоколы. Сети и вообще средства связи как исторически складывающиеся эволюционирующие структуры. Семиуровневая модель OSI. словная природа этой модели. Разнобой в трактовках самой модели. Четырехуровневая модель DoD. 4. Физический уровень модели OSI Использование электромагнитных колебаний для передачи информации. Частотные диапазоны. Дисперсия, затухание, помехи. Модулированная и немодулированная передача. Способы модуляции. Синхронная и асинхронная передача. RS232 как пример асинхронного протокола. Примеры синхронной передачи. Манчестерский код и его модификации. Использование полосы пропускания. Мультиплексирование. Беспроводная передача информации. Провода и волноводы. Волоконная оптика. Физическая топология сети. Двухточечное соединение; кольцо; шина; звезда; соты; полносвязная сеть. Соединительные устройства физического уровня: концентраторы, повторители, ретрансляторы, модемы, устройства сопряжения. 5. Канальный уровень OSI Адресация канального уровня. Логическая топология сети. Широковещательные, групповые и индивидуальные адреса. Доступ к среде. Способы разделения доступа: маркер, разрешение коллизий, временное мультиплексирование. Ethernet, FDDI, PPP как примеры канальных протоколов. Варианты физической топологии Ethernet как пример независимости физической и логической топологий. Соединительные устройства канального уровня: мосты и коммутаторы. 6. Сетевой уровень OSI. Необходимость соединения разнородных сетей канального уровня. Адресация сетевого уровня. IP как пример сетевого протокола. Трансляция сетевых адресов в канальные на примере протокола ARP. Маршрутизация. Алгоритмы поиска и выбора маршрутов: вектор расстояний, состояние соединения, балансировка загрузки. Шлюзы и туннели. NetBEUI как пример немаршрутизуемого сетевого протокола. 7. Транспортный уровень OSI. Проблема надежности передачи. Сегментация сообщений. Квитирование. Связь с установлением соединения и без него. TCP и UDP как примеры протоколов транспортного уровня. Трансляция имен в адреса. Обзор протоколов DNS и TCPBEUI. URL. Сессионный уровень OSI Управление диалогом: симплексная, полудуплексная и дуплексная передача. Управление сессиями. Понятие транзакции. Проблемы безопасности и аутентификации. Методы аутентификации: привязка к адресу, пароль, challenge/response механизмы, электронная подпись. rlogin/rsh как пример аутентификации привязкой к адресу. Червь Морриса. ssh как пример криптографической challenge/response аутентификации. 8. Уровень представления OSI Представление данных. Обзор кодировок текста на примере кодировок кириллицы. Другие проблемы представления: порядок байт, разрядность чисел, разделители строк. Понятие метаданных. Кодовые страницы и Unicode. Протокол MIME. Использование MIME протоколом HTTP и почтовыми протоколами. 9. Прикладной уровень OSI Способы поиска сервиса: пассивный, рекламирование, служба каталогов. Понятия клиента и сервера. Языки запросов и ответов на примере протокола HTTP. Популярные стеки протоколов. Протокол IPX и стек протоколов NetWare. Протокол IPX фирмы Xerox. Схема адресации IPX. Протоколы RIP и SAP. NetWare Core Protocol (NCP). SPX. NLSP. Служба каталогов NetWare. NetWare/IP.