Основы организации сетей Cisco.

513 Pages·2004·57.296 MB·Russian

by  Вито Амато

Основы
ОРГАНИЗАЦИИ СЕТЕЙ
Cisco
Том 1 |:|Ц '.;
ИСПРАВЛЕННОЕ ИЗДАНИЕ
Cisco NETWORKING
ESSENTIALS
VOLUME 1
Curriculum Development Team,
Worldwide Education,
Cisco Systems, Inc.
Cisco SYSTEMS
Cisco Press
Cisco Press
201 West 103rd Street,
Indianapolis, IN 46290 USA
Основы е
ОРГАНИЗАЦИИ СЕТЕЙ
Cisco i
. :•;... ' .-
Том 1 • . Jji^ :;vf:;;l|
i
ИСПРАВЛЕННОЕ ИЗДАНИЕ I
Группа разработки учебных курсов
Всемирной образовательной сети
компании Cisco Systems, Inc.
Москва • Санкт-Петербург • Киев
2004
ББК 32.973.26-018.2.75
А61
УДК 681.3.07
Издательский дом "Вильяме"
Зав. редакцией С. Я. Тригуб
Перевод с английского и редакция А.А. Голубченко
Консультант А.В. Мысник
По общим вопросам обращайтесь в Издательский дом "Вильяме"
по адресу: [email protected], http://www.williamspublishing.c.c(om
Амато, Вито.
А61 Основы организации сетей Cisco, том 1, испр. изд. : Пер. с англ. — М. :
Издательский дом "Вильяме", 2004. — 512 с. : ил. — Парал. тит. англ.
ISBN 5-8459-0557-5 (рус.)
Данная книга является учебным пособием по курсу "Основы организации
сетей Cisco, часть 1" и соответствует учебному плану версии 2.1 Сетевой ака-
демии Cisco. В ней изложены основы построения IP-сетей на базе маршрути-
заторов Cisco и описаны способы конфигурирования маршрутизаторов. В
книге рассмотрены основополагающие вопросы теории сетей, в частности,
эталонная модель OSI, физические основы передачи данных и сигналов, IP-
адресация, технология Ethernet и много другое.
Большое внимание уделяется поиску неисправностей и устранению
конфликтов в сети. Книга рекомендуется для подготовки к тесту CCNA и
сертификационному экзамену CompTIA Net+.
ББК 32.973.26-018.2.75
Все названия программных продуктов являются зарегистрированными торговыми марками
соответствующих фирм.
Никакая часть настоящего издания ни в каких целях не может быть воспроизведена в какой
бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами, будь то электронные или механиче-
ские, включая фотокопирование и запись на магнитный носитель, если на это нет письменного
разрешения издательства Cisco Press.
Authorized translation from the English language edition published by Cisco Press, Copyright © 2000
AH rights reserved. No part of this book may be reproduced or transmitted in any form or by any
means, electronic or mechanical, including photocopying, recording or by any information storage
retrieval system, without permission from the Publisher.
Russian language edition published by Williams Publishing House according to the Agreement with
R&I Enterprises International, Copyright © 2004
Книга подготовлена при участии Региональной сетевой академии Cisco,
http://www.academy.ciscopress.ru.
ISBN 5-8459-0557-5 (рус.) © Издательский дом "Вильяме", 2004
ISBN 1-58713-004-1 (англ.) © Cisco Press, 2000
Оглавление
Глава 1. Организация сети и эталонная модель OSI 29
Глава 2. Физический и канальный уровни 45
Глава 3. Сетевые устройства 57
Глава 4. Глобальные и локальные сети 69
Глава 5. IP-адресация 83
Глава 6. ARP и RARP 103
Глава 7. Топологии 117
Глава 8. Структурированная кабельная система и электропитание в сетях 127
Глава 9. Уровни приложений, представлений, сеансовый и транспортный 155
Глава 10. Протокол TCP/IP 167
Глава 11. Сетевой уровень и маршрутизация 185
Глава 12. Пользовательский интерфейс маршрутизатора и режимы 217
Глава 13. Вывод информации о конфигурации маршрутизатора 229
Глава 14. Запуск маршрутизатора и его начальное конфигурирование 251
Глава 15. Конфигурирование маршрутизатора 261
Глава 16. Источники загрузки ОС IOS 277
Глава 17. Конфигурирование IP-адресов интерфейсов маршрутизатора 291
Глава 18. Конфигурирование маршрутизатора и протоколы маршрутизации
RIP и IGRP 305
Глава 19. Управление сетью 323
Приложение А. Список видеороликов 337
Приложение Б. Сводные данные о командах 345
Приложение В. Ответы на контрольные вопросы 351
Приложение Г. Основы компьютерной техники 359
Приложение Д. Основы электроники и сигналы 383
Приложение Е. Формирование сигналов и передача данных 395
Приложение Ж. Преобразование в двоичную и шестнадцатеричную
систему счисления 417
Приложение 3. Поиск и устранение неисправностей в сетях 431
Словарь терминов 443
Указатель англоязычных терминов 492
Предметный указатель 500
Содержание
Введение 20
Глава 1. Организация сети и эталонная модель OSI 29
Введение 29
Организация сети 29
С чего все начиналось 30
Локальные сети 30
Глобальные сети 30
Потребность в стандартах 31
Эталонная модель взаимодействия открытых систем (OSI) 32
Зачем нужна многоуровневая сетевая модель 34
Семь уровней эталонной модели OSI 34
Уровень 7 (уровень приложений) 34
Уровень 6 (уровень представлений) 34
Уровень 5 (сеансовый) 35
Уровень 4 (транспортный) 35
Уровень 3 (сетевой) 35
Уровень 2 (канальный) 35
Уровень 1 (физический) 35
Одноранговая модель взаимодействия 36
Инкапсулирование данных 36
Резюме 41
Контрольные вопросы 41
Глава 2. Физический и канальный уровни 45
Введение 45
Физический уровень 45
Среда передачи данных 46
Коаксиальный кабель 46
Неэкранированная витая пара 47
Экранированная витая пара 48
Оптоволоконный кабель 49
Выбор типа среды передачи данных 50
Канальный уровень 51
МАС-адреса 52
Сетевые адаптеры 52
Резюме 52
Контрольные вопросы 53
Глава 3. Сетевые устройства 57
Введение 57
Повторители 58
Использование повторителей для увеличения протяженности сети 58
6 Содержание
Использование повторителей для увеличения числа узлов сети 59
Концентраторы 59
Мосты 60
Маршрутизаторы 62
Резюме 65
Контрольные вопросы 66
Глава 4. Глобальные и локальные сети 69
Введение 69
Локальные вычислительные сети 69
Сетевые стандарты Ethernet и IEEE 802.3 70
ЛВС и физический уровень 71
ЛВС и канальный уровень 72
Как работает сеть Ethernet/802.3 72
Широковещание в сети Ethernet/802.3 73
ЛВС и сетевой уровень 73
Множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов 74
Глобальные сети 76
Устройства глобальных сетей 76
Стандарты глобальных сетей 77
Глобальные сети и физический уровень 77
Глобальные сети и канальный уровень 78
HDLC 79
Frame Relay 79
РРР 79
ISDN 79
Резюме 79
Контрольные вопросы 80
Глава 5. IP-адресация 83
Введение 83
Обзор адресации 83
Двоичная система счисления 87
Двоичная IP-адресация 88
Классы IP-адресов 88
Зарезервированные классы сетей 89
Адресация подсетей 91
Адреса в подсети, зарезервированные для широковещания 93
Адреса в подсети, зарезервированные для номеров подсетей 94
Маскирование подсетей 94
Операция AND 95
Планирование подсетей 96
Пример планирования подсетей в сетях класса В 97
Пример планирования подсетей в сетях класса С 97
Резюме 98
Контрольные вопросы 99
Содержание
Глава 6. ARP и RARP 103
Введение 103
ARP 103
ARP-запросы 104
ARP-ответы 105
ARP-таблицы 106
RARP 107
RARP-запросы 107
RARP-ответы 108
Маршрутизаторы и ARP-таблицы 108
Шлюз по умолчанию ПО
Резюме 112
Контрольные вопросы 112
Глава 7. Топологии 117
Введение 117
Топология 117
Шинная топология 118
Передача сигнала в сети с шинной топологией 118
Преимущества и недостатки шинной топологии 119
Топология "звезда" 120
Преимущества и недостатки топологии "звезда" 121
Область покрытия сети с топологией "звезда" 121
Топология "расширенная звезда" 123
Резюме 123
Контрольные вопросы 124
Глава 8. Структурированная кабельная система и электропитание в сетях 127
Введение 127
Стандарты сетевых сред передачи данных 127
Стандарты EIA/TIA-568B 128
Горизонтальная кабельная система 128
Спецификации на кабельную систему 129
Гнездовые разъемы телекоммуникационного выхода 130
Разводка 132
Запрессовочные приспособления 132
Прокладка кабелей 133
Документирование и маркировка 134
Помещение для коммутационного оборудования 135
Магистральная кабельная система 138
Коммутационные панели 139
Порты коммутационной панели 140
Структура разводки коммутационной панели 140
Тестирование кабельной системы 141
Кабельные тестеры 142
Карты соединений 143
Электропитание 143
Заземление 144
8 Содержание
Опорная земля сигналов 145
Влияние электрического шума на цифровые сигналы 145
Подавители перенапряжения 147
Перебои электропитания 147
Источники бесперебойного питания 148
Резюме 149
Контрольные вопросы 150
Глава 9. Уровни приложений, представлений, сеансовый и транспортный 155
Введение 155
Уровень приложений 155
Уровень представлений 157
Сеансовый уровень 158
Транспортный уровень 158
Управление потоком 159
Установление соединения с одноранговой системой 160
Работа с окнами 161
Подтверждение 162
Резюме 163
Контрольные вопросы 164
Глава 10. Протокол TCP/IP 167
Введение 167
Краткое описание протокола TCP/IP 167
Группа протоколов TCP/IP 168
TCP/IP и уровень приложений 168
TCP/IP и транспортный уровень 168
Формат сегмента протокола TCP 169
Номера портов 170
Открытое TCP-соединение с трехсторонним квитированием 172
Простое подтверждение и работа с окнами в протоколе TCP 173
Скользящие окна в протоколе TCP 174
Порядковые номера и номера подтверждений в протоколе TCP 174
Формат сегмента в протоколе UDP 175
TCP/IP и межсетевой уровень 175
IP-дейтаграмма 176
Протокол ICMP 177
Проверка пункта назначения с помощью протокола ICMP 178
Протокол ARP 178
Протокол RARP 179
Резюме 180
Контрольные вопросы 181
Глава 11. Сетевой уровень и маршрутизация 185
Введение 185
Маршрутизаторы Cisco 185
Основные характеристики сетевого уровня 186
Определение пути сетевым уровнем 186
Содержание
Путь коммуникации 187
Адресация: сеть и хост-машина 187
Маршрутизация с использованием сетевых адресов 188
Протоколы маршрутизации и маршрутизируемые протоколы 189
Операции, выполняемые протоколом сетевого уровня 190
Многопротокольная маршрутизация 190
Статические и динамические маршруты 190
Пример статического маршрута 190
Пример маршрута по умолчанию 192
Адаптация к изменениям топологии 193
Операции динамической маршрутизации 194
Представление расстояния с помощью метрики 194
Протоколы маршрутизации 196
Алгоритмы маршрутизации по вектору расстояния 197
Алгоритм маршрутизации по вектору расстояния и исследование сети 197
Алгоритм маршрутизации по вектору расстояния и изменения топологии 198
Проблема: маршрутизация по замкнутому кругу 199
Проблема: счет до бесконечности 200
Решение: задание максимального значения 200
Решение: расщепление горизонта 200
Решение: таймеры удержания 201
Алгоритмы маршрутизации с учетом состояния канала связи 203
Режим исследования сети в алгоритмах с учетом состояния канала 203
Обработка изменений топологии в протоколах маршрутизации с учетом
состояния канала связи 204
Моменты, которые требуют внимания 205
Проблема: обновление информации о состоянии каналов связи 207
Решение: механизмы учета состояния канала связи 208
Сравнение маршрутизации по вектору расстояния и маршрутизации
с учетом состояния канала связи 208
Сбалансированная гибридная маршрутизация 209
Базовые процессы маршрутизации 210
Маршрутизация из одной локальной сети в другую 210
Маршрутизация из локальной сети в глобальную 210
Резюме 212
Контрольные вопросы . 212
Глава 12. Пользовательский интерфейс маршрутизатора и режимы 217
Введение 217
Краткое описание интерфейса пользователя 217
Вход в систему маршрутизатора: межсетевая операционная система
компании Cisco (IOS) 217
Команды пользовательского режима 218
Команды привилегированного режима 220
Функции команды help 223
Применение команд редактирования 224
Просмотр истории команд 225
10 Содержание