0
Название: Передача данных в сетях: инженерный подход
серия: (Информатика и информационные технологии/Компьютерные сети и телекоммуникации)
Автор: Ирвин Дж., Харль Д. (Монография)
Издательство: СПб: Изд.: "БХВ-Петербург"
Год издания: 2003
Страниц: 448
Формат: Djvu, иллюстр.
Размер трансфера: 6,67 Мб
Атрибуты: ISBN: 5-94157-113-5
Имя файла: Ирвин Д., Харль Д. - Передача данных в сетях. Инженерный подход. БХВ-Петербург 2003.ход.djvu
Коротко о/Аннотация:
В книге рассматриваются современные системы передачи данных с точки зрения организации взаимодействия соответствующих сетевых служб и техники связи, подробно исследуется влияние требований пользователей на сетевой проект. Сначала даны принципы и технологии, связанные с сетевой структурой в целом и иерархией ее компонентов верхнего уровня, затем - проблемы уровня канала передачи данных и, наконец, ключевые принципы, обеспечивающие передачу индивидуальных информационных битов. Приводятся примеры действующих систем, иллюстрирующие, как изложенные концепции комбинируются на практике при построении целостной службы. В книге содержатся вопросы, снабженные обстоятельными ответами, и задания по всем основным темам.
Ссылка для загрузки:
Скачать книгу - Djvu 6.67 Mb
Содержание
Сокращения VII
Предисловие XXXI
Глава 1. Коммуникационные системы 1
1.1. Обзор 1
1.2. Декомпозиция коммуникационных систем 2
1.3. Многоуровневые коммуникационные архитектуры 4
1.3.1. Потребность в стандартах 5
1.3.2. Эталонная модель Internet 7
1.3.3. Эталонная модель взаимодействия открытых систем 7
1.4. Структура книги 10
Глава 2. С точки зрения пользователя 19
2.1. Данные пользователя 19
2.2. Введение в теорию информации 19
2.2.1. Количество информации 19
2.2.2. Взаимная информация 22
2.3. Источники информации 23
2.4. Кодирование 24
2.4.1. Свойства кодов 24
2.4.2. Минимальные разрядности кода 26
2.4.3. Избыточность и эффективность 26
2.4.4. Типы кодирования 26
2.5. Кодирование источника 27
2.5.1. Квантование 27
2.5.2. Точность квантования 28
2.5.3. Частота дискретизации 29
2.5.4. Ряды Фурье 30
2.5.5. Вычисление частотного спектра 30
2.5.6. Частотный спектр 32
2.5.7. Минимальная скорость выборки 34
2.5.8. Импульсно-кодовая модуляция (ИКМ) 34
2.5.9. Кодирование источников без памяти 35
Кодирование Шеннона-Фано 35
Кодирование Хаффмана 35
2.5.10. Кодирование источников с памятью 37
Подавление нулей 38
Групповое кодирование 38
Подстановка образцов 38
Дифференциальное сжатие 39
Сжатие на основе преобразования 39
Векторное квантование 39
Примеры сжатия 40
Практическое сжатие - JPEG 41
2.6. Вопросы к главе 42
2.6.1. Вопросы по теории информации 42
2.6.2. Вопросы по кодированию источника без памяти 43
2.6.3. Вопросы по кодированию источника с памятью 44
Глава 3. С точки зрения защиты 47
3.1. Введение 47
3.2. Криптографические типы 47
3.2.1. Рассеивание 48
3.2.2. Перемешивание 50
3.3. Криптографические сценарии 51
3.4. Системы с частными ключами 52
3.4.1. Введение 52
3.4.2. Перестановочные шифры 52
3.4.3. Трансформационные шифры 53
Моноалфавитный шифр 53
Полиалфавитный шифр 55
3.4.4. Одноразовое заполнение 56
3.4.5. Кодировщики со сдвиговым регистром 56
3.4.6. Продукционные шифры 57
DES 58
Расширенный стандарт шифрования (AES) 60
3.4.7. Поточные шифры 61
3.5. Криптосистемы с общим ключом 64
3.5.1. Проблема распределения ключей 64
3.5.2. Односторонние функции 65
3.5.3. Ключевой обмен Диффи-Хеллмана 67
3.5.4. Криптосистема RSA (Rivest, Shamir, Adleman) 68
3.6. Идентификация 70
3.6.1. Введение 70
3.6.2. Целостность 70
3.6.3. Идентификация 73
3.6.4. Цифровые подписи 75
3.7. Другие криптографические протоколы 75
3.7.1. Удаленное бросание монеты 75
3.7.2. Неосознанная передача 77
3.8. Практическая защита 79
3.8.1. Какова необходимая степень защиты? 79
3.8.2. Проверка полномочий 80
3.8.3. Аварийные ситуации 80
3.8.4. Человеческий фактор 81
3.9. Вопросы к главе 81
Глава 4. С точки зрения сетей 83
4.1. Введение 83
4.2. Сетевые конфигурации 84
4.2.1. Сетевая топология 87
Сеточная топология 87
Звездообразная топология 87
Кольцевая топология 88
Шинная топология 89
4.2.2. Связность 90
Алгоритм Клейтмана 92
Алгоритм Ивена 94
4.3. Размер сети 95
4.3.1. Глобальные cети 96
4.3.2. Региональные сети 96
4.3.3. Локальные сети 96
4.4. Типы коммутации 97
4.4.1. Коммутация каналов 98
4.4.2. Коммутация пакетов 99
Коммутация дейтаграмм 101
Виртуальные каналы 101
4.5. Качество работы сетевых служб 102
4.5.1. Параметры качества обслуживания, не связанные с производительностью 103
4.5.2. Параметры качества обслуживания, связанные с производительностью 103
4.6. Пропускная способность сетей 105
4.6.1. Пропускная способность сетей с коммутацией каналов 105
4.6.2. Пропускная способность систем с коммутацией пакетов 109
4.7. Свойства звеньев передачи данных 117
4.8. Межсетевые взаимодействия 118
4.8.1. Повторители 119
4.8.2. Мосты 119
4.8.3. Маршрутизаторы 120
4.8.4. Шлюзы высокого уровня 120
4.9. Маршрутизация 121
4.9.1. Наикратчайший путь 123
Алгоритм Дейкстры 124
4.9.2. Лавинная маршрутизация 127
4.9.3. Распределенная маршрутизация 128
Маршрутизация по вектору расстояния 128
Маршрутизация по состоянию связей 129
4.9.4. Широковещательная маршрутизация 131
4.10. Перегрузка 132
4.10.1. Управление на входе 133
4.10.2. Сброс загрузки 133
4.10.3. Управление потоками данных 134
4.11. Защита от ошибок 134
4.11.1. Обнаружение ошибок 135
4.11.2. ARQ 137
4.12 Cлужбы транспортного уровня 144
4.12.1. Адресация 145
Иерархическая адресация 146
Сплошная адресация 146
Протокол начального соединения 146
4.12.2. Классы транспортных служб OSI 147
4.12.3. Классы транспортных служб Internet 148
Протокол пользовательских дейтаграмм 149
Протокол управления передачей (TCP) 150
Сегмент TCP 151
4.13. Протокол Internet (IP) 155
4.13.1. Формат IP-пакета 155
4.13.2. Адресация 158
4.13.3. Подсети 159
4.13.4. Бесклассовая адресация 161
4.13.5. Служба доменных имен 162
4.13.6. IP-маршрутизация 167
4.13.7. IP-протокол версии 6 (IPv6) 168
4.14. Качество обслуживания на IP 171
4.14.1. Интегрированные службы 171
4.14.2. Протокол резервирования ресурсов 172
4.14.3. Дифференцированные службы 173
Переключение многопротокольной метки 176
4.15. Вопросы к главе 177
4.15.1. Вопросы по сетевым конфигурациям 177
4.15.2. Вопросы по технике коммутации 178
4.15.3. Вопросы по расчетам в сетях 178
4.15.4. Вопросы по маршрутизации 179
4.15.5. Вопросы по защите от ошибок 180
Глава 5. С точки зрения звена 183
5.1. Уровень звена данных 183
5.2. Разграничение кадров 184
5.3. Управление доступом к среде передачи 185
5.3.1. Схемы с состязаниями 186
ALOHA 186
Квантованная ALOHA 187
Множественный доступ с контролем несущей и обнаружением столкновений (CSMA/CD) 187
5.3.2. Схемы с резервированием 190
Опрос 190
Схемы с маркерами 191
5.3.3. Сравнение методов доступа 196
5.4. Кодирование канала 197
5.4.1. Вероятность ошибки 200
5.4.2. Построение кодов с исправлением ошибок 201
Коды с повторениями 201
Код с одним разрядом контроля четности 201
Код Хемминга 202
5.4.3. Линейные коды 203
Матричная форма кодов Хемминга 204
Циклические коды 205
Пример линейного кода: расширенный код Хемминга 206
5.4.4. Сверточные коды 208
5.4.5. Чередование 212
5.4.6. Объединение кодов 213
Композиционные коды 213
Каскадные коды 214
Турбо-коды 216
5.5. Сравнение методов коррекции ошибок 217
5.6. Локальные сети 218
5.6.1. Конфигурации локальных сетей 219
5.6.2. Локальные сети группы стандартов IEEE 802 220
5.6.3. Адресация устройств 222
Протокол преобразования адресов 222
Обратный протокол преобразования адресов 223
5.6.4. Локальная сеть IEEE 802.3 (Ethernet) 224
5.6.5. Высокоскоростные сети Ethernet 226
Изохронная Ethernet 226
Быстрая Ethernet 227
Гигабитная Ethernet 228
10-гигабитная Ethernet 231
5.6.6. Локальные сети IEEE Token Ring (Маркерное кольцо) 232
5.6.7. Стандарт IEEE 802.11 Wireless LAN (Беспроводные локальные сети) 233
Управление доступом к среде 234
Конфигурации 235
5.7. Соединение локальных сетей 235
5.7.1. Повторители 236
5.7.2. Мосты 237
Прозрачные мосты 237
Алгоритм дерева охвата 238
Мост с маршрутизацией от источника 239
5.8. Протоколы глобальных сетей 240
5.8.1. Стандарты SDH/SONET 240
5.8.2 Режим асинхронной передачи (ATM) 241
Службы ATM 242
Стек протоколов ATM 243
Передача ATM 245
Контракт ATM-трафика 246
Контроль параметра использования 247
Коммутация в ATM 248
Поля ATM-ячейки 250
5.9. IP-транспортировка в глобальных сетях 252
5.9.1. Двухточечный протокол 252
5.9.2. IP и SDH/SONET 254
5.9.3. IP и ATM 254
ARP-протокол для IP/ATM 255
5.10. Региональные сети 256
5.10.1. Интерфейс передачи данных по оптоволокну 257
Работа MAC-уровня FDDI 260
Производительность FDDI 262
5.10.2. Двойная шина с распределенной очередью 263
5.11. Вопросы к главе 268
5.11.1. Вопросы по линейным кодам 268
5.11.2. Вопросы по сверточным кодам 270
5.11.3. Вопросы по локальным и региональным сетям 272
Глава 6. С точки зрения канала передачи 273
6.1. Введение 273
6.2. Пропускная способность канала 273
6.2.1. Дискретный канал без памяти 273
6.2.2. Пропускная способность дискретного канала без памяти 275
6.2.3. Теорема кодирования канала 276
6.2.4. Аналоговые каналы - теорема о пропускной способности канала 277
6.3. Передающая среда 278
6.3.1. Проводная среда 278
6.3.2. Оптическое волокно 281
6.3.3. Радиоэфир 285
Радиовещание 285
Двухточечная радиосвязь между терминалами 287
Мобильное радио 288
Спутник 290
Самолетный ретранслятор 292
6.3.4. Другие виды передающих сред 292
Инфракрасная среда 292
Индуктивные контуры 293
Линии электропередач 293
6.4. Кодирование в линиях связи 294
6.4.1. Двоичные линейные коды 295
Униполярные коды с возвратом и без возврата к нулю 295
Биполярные коды с возвратом и без возврата к нулю 296
Биполярный код с чередующейся инверсией маркеров 296
Манчестерский код 297
Модуляция с задержкой (Код Миллара) 297
Кодирование с инверсией кодовых посылок 298
Расщепление по фазе 298
Бифазный код 299
Двоичный код с замещением N нулей 299
6.4.2. Многоуровневые коды 301
6.4.3. Перемешивание 304
6.4.4. Пример применения линейного кодирования 306
6.5. Модуляция 307
6.5.1. Введение 307
6.5.2. Множественный доступ 308
Множественный доступ с частотным разделением канала 309
Множественный доступ с временным разделением канала 311
Комбинация FDM и TDM 313
6.5.3. Цифровая модуляция 314
Типы модуляции 314
Формирование импульсов 315
Амплитудная манипуляция (ASK) 317
Частотная манипуляция (FSK) 319
Минимальная частотная манипуляция (MSK) 320
Двоичная фазовая манипуляция (BPSK) 320
Дифференциальная фазовая манипуляция (DPSK) 320
Квадратурная фазовая манипуляция (QPSK) 321
m-арная фазовая манипуляция (m-ary PSK) 323
Квадратурная амплитудная модуляция (QAM) 323
6.6. Пример применения: ADSL 327
6.7. Вопросы к главе 330
6.6.1. Вопросы по пропускной способности канала 330
Глава 7. Соединим все вместе 333
7.1. Введение 333
7.2. Мобильная телефонная система GSM 333
7.2.1. Передающая среда 333
7.2.2. Кодирование и модуляция 333
7.2.3. Управление средой доступа 334
7.2.4. Кодирование 337
7.3. Передача речи по IP-каналам (VoIP) 339
7.3.1. Требования 340
7.3.2. Защита от ошибок 341
7.3.3. Протокол передачи 342
7.3.4 Архитектура 345
Глава 8. Ответы на упражнения 349
8.1. Ответы на вопросы к главе 2 349
8.1.1. Ответы на вопросы по теории информации 349
8.1.2. Ответы на вопросы по кодированию источника без памяти 355
8.1.3. Ответы на вопросы по кодированию источника с памятью 361
8.2. Ответы на вопросы к главе 3 364
8.3. Ответы на вопросы главе 4 367
8.3.1. Ответы на вопросы по сетевым конфигурациям 367
8.3.2. Ответы на вопросы по технике коммутации 368
8.3.3. Ответы на вопросы по расчетам в сетях 369
8.3.4. Ответы на вопросы по маршрутизации 371
8.3.5. Ответы на вопросы по защите от ошибок 373
8.4. Ответы на вопросы к главе 5 377
8.4.1. Ответы на вопросы по линейным кодам 377
8.4.2. Ответы на вопросы по сверточным кодам 385
8.4.3. Вопросы по локальным и региональным сетям 389
8.5. Ответы на вопросы к главе 6 392
8.5.1. Ответы на вопросы по пропускной способности канала 392
Предметный указатель 397
