Business Data Communications and Networking

Cover......Page 1
Title Page......Page 3
Copyright......Page 4
ABOUT THE AUTHORS......Page 5
PREFACE......Page 7
BRIEF CONTENTS......Page 11
CONTENTS......Page 12
PART ONE INTRODUCTION......Page 17
CHAPTER 1 INTRODUCTION TO DATA COMMUNICATIONS......Page 18
1.1 INTRODUCTION......Page 20
1.1.1 A Brief History of Communications in North America......Page 21
1.1.2 A Brief History of Information Systems......Page 23
1.1.3 A Brief History of the Internet......Page 25
1.2 DATA COMMUNICATIONS NETWORKS......Page 27
1.2.2 Types of Networks......Page 28
1.3 NETWORK MODELS......Page 31
1.3.1 Open Systems Interconnection Reference Model......Page 32
1.3.2 Internet Model......Page 34
1.3.3 Message Transmission Using Layers......Page 35
1.4.2 The Standards-Making Process......Page 38
1.4.3 Common Standards......Page 40
1.5.1 Pervasive Networking......Page 42
1.5.2 The Integration of Voice, Video, and Data......Page 43
1.5.3 New Information Services......Page 44
1.6 IMPLICATIONS FOR MANAGEMENT......Page 45
SUMMARY......Page 46
PART TWO FUNDAMENTAL CONCEPTS......Page 53
CHAPTER 2 APPLICATION LAYER......Page 54
2.2 APPLICATION ARCHITECTURES......Page 56
2.2.1 Host-Based Architectures......Page 57
2.2.2 Client-Based Architectures......Page 58
2.2.3 Client-Server Architectures......Page 59
2.2.4 Peer-to-Peer Architectures......Page 62
2.2.5 Choosing Architectures......Page 63
2.3.1 How the Web Works......Page 65
2.3.2 Inside an HTTP Request......Page 66
2.3.3 Inside an HTTP Response......Page 67
2.4 ELECTRONIC MAIL......Page 69
2.4.1 How Email Works......Page 70
2.4.2 Inside an SMTP Packet......Page 73
2.5 OTHER APPLICATIONS......Page 74
2.5.1 Telnet......Page 75
2.5.2 Instant Messaging......Page 76
2.5.3 Videoconferencing......Page 77
2.6 IMPLICATIONS FOR MANAGEMENT......Page 79
SUMMARY......Page 80
CHAPTER 3 PHYSICAL LAYER......Page 92
3.1 INTRODUCTION......Page 94
3.2.1 Circuit Configuration......Page 95
3.2.2 Data Flow......Page 96
3.2.3 Multiplexing......Page 97
3.2.4 How DSL Transmits Data......Page 103
3.3.1 Twisted Pair Cable......Page 104
3.3.3 Fiber-Optic Cable......Page 105
3.3.4 Radio......Page 107
3.3.5 Microwave......Page 108
3.3.6 Satellite......Page 109
3.3.7 Media Selection......Page 110
3.4.1 Coding......Page 111
3.4.2 Transmission Modes......Page 113
3.4.3 Digital Transmission......Page 114
3.4.4 How Ethernet Transmits Data......Page 115
3.5 ANALOG TRANSMISSION OF DIGITAL DATA......Page 116
3.5.1 Modulation......Page 117
3.5.3 How Modems Transmit Data......Page 120
3.6.1 Translating from Analog to Digital......Page 121
3.6.2 How Telephones Transmit Voice Data......Page 122
3.6.4 Voice over Internet Protocol (VoIP)......Page 124
SUMMARY......Page 125
CHAPTER 4 DATA LINK LAYER......Page 134
4.2 MEDIA ACCESS CONTROL......Page 136
4.2.2 Controlled Access......Page 137
4.2.3 Relative Performance......Page 138
4.3.1 Sources of Errors......Page 139
4.3.2 Error Prevention......Page 141
4.3.3 Error Detection......Page 142
4.3.4 Error Correction via Retransmission......Page 144
4.3.5 Forward Error Correction......Page 146
4.4 DATA LINK PROTOCOLS......Page 147
4.4.1 Asynchronous Transmission......Page 148
4.4.2 Synchronous Transmission......Page 149
4.5 TRANSMISSION EFFICIENCY......Page 152
4.6 IMPLICATIONS FOR MANAGEMENT......Page 155
SUMMARY......Page 156
CHAPTER 5 NETWORK AND TRANSPORT LAYERS......Page 163
5.1 INTRODUCTION......Page 165
5.2 TRANSPORT AND NETWORK LAYER PROTOCOLS......Page 166
5.2.2 Internet Protocol (IP)......Page 167
5.3 TRANSPORT LAYER FUNCTIONS......Page 168
5.3.1 Linking to the Application Layer......Page 169
5.3.2 Segmenting......Page 170
5.3.3 Session Management......Page 171
5.4 ADDRESSING......Page 173
5.4.1 Assigning Addresses......Page 174
5.4.2 Address Resolution......Page 178
5.5 ROUTING......Page 181
5.5.1 Types of Routing......Page 183
5.5.2 Routing Protocols......Page 184
5.5.3 Multicasting......Page 187
5.5.4 The Anatomy of a Router......Page 188
5.6.1 Known Addresses, Same Subnet......Page 190
5.6.2 Known Addresses, Different Subnet......Page 193
5.6.3 Unknown Addresses......Page 194
5.6.5 TCP/IP and Network Layers......Page 195
SUMMARY......Page 198
PART THREE NETWORK TECHNOLOGIES......Page 211
CHAPTER 6 WIRED AND WIRELESS LOCAL AREA NETWORKS......Page 212
6.1.1 Why Use a LAN?......Page 214
6.1.2 Dedicated-Server versus Peer-to-Peer LANs......Page 215
6.2.2 Network Circuits......Page 217
6.2.3 Network Hubs, Switches, and Access Points......Page 219
6.2.4 Network Operating Systems......Page 222
6.3.1 Topology......Page 224
6.3.2 Media Access Control......Page 227
6.3.3 Types of Ethernet......Page 228
6.4.2 Media Access Control......Page 229
6.4.4 Types of Wireless Ethernet......Page 231
6.4.5 Security......Page 232
6.5 THE BEST PRACTICE LAN DESIGN......Page 234
6.5.1 Wired Ethernet......Page 235
6.5.2 Wireless Ethernet......Page 236
6.5.3 Designing for SOHO Environments......Page 238
6.6 IMPROVING LAN PERFORMANCE......Page 239
6.6.1 Improving Server Performance......Page 240
6.6.3 Reducing Network Demand......Page 242
SUMMARY......Page 243
CHAPTER 7 BACKBONE NETWORKS......Page 254
7.1 INTRODUCTION......Page 255
7.2.2 Routers......Page 256
7.2.3 Gateways......Page 258
7.3.1 Backbone Architecture Layers......Page 259
7.3.2 Switched Backbones......Page 260
7.3.3 Routed Backbones......Page 265
7.3.4 Virtual LANs......Page 268
7.4 THE BEST PRACTICE BACKBONE DESIGN......Page 274
7.5.2 Improving Circuit Capacity......Page 276
7.6 IMPLICATIONS FOR MANAGEMENT......Page 277
SUMMARY......Page 278
CHAPTER 8 WIDE AREA NETWORKS......Page 284
8.1 INTRODUCTION......Page 286
8.2.1 Basic Architecture......Page 287
8.2.3 Integrated Services Digital Network (ISDN)......Page 288
8.3.1 Basic Architecture......Page 289
8.3.2 T Carrier Services......Page 294
8.4 PACKET-SWITCHED NETWORKS......Page 295
8.4.1 Basic Architecture......Page 296
8.4.2 Asynchronous Transfer Mode......Page 298
8.4.3 Frame Relay......Page 299
8.4.4 Ethernet Services......Page 300
8.4.5 Multi-Protocol Label Switching......Page 301
8.5.1 Basic Architecture......Page 302
8.5.2 VPN Types......Page 303
8.5.3 How VPNs Work......Page 304
8.6 THE BEST PRACTICE WAN DESIGN......Page 308
8.7.1 Improving Device Performance......Page 310
8.7.2 Improving Circuit Capacity......Page 311
8.7.3 Reducing Network Demand......Page 312
SUMMARY......Page 313
CHAPTER 9 THE INTERNET......Page 326
9.1 INTRODUCTION......Page 327
9.2.1 Basic Architecture......Page 328
9.2.2 Connecting to an ISP......Page 330
9.2.3 The Internet Today......Page 332
9.3 INTERNET ACCESS TECHNOLOGIES......Page 333
9.3.1 Digital Subscriber Line (DSL)......Page 334
9.3.2 Cable Modem......Page 336
9.3.3 Fiber to the Home......Page 338
9.3.4 WiMax......Page 339
9.4.1 Internet Governance......Page 340
9.4.2 Building the Future......Page 341
SUMMARY......Page 344
PART FOUR NETWORK MANAGEMENT......Page 353
CHAPTER 10 NETWORK SECURITY......Page 354
10.1 INTRODUCTION......Page 355
10.1.1 Why Networks Need Security......Page 357
10.1.3 Network Controls......Page 358
10.2.1 Develop a Control Spreadsheet......Page 361
10.2.2 Identify and Document the Controls......Page 365
10.2.3 Evaluate the Network’s Security......Page 366
10.3.1 Virus Protection......Page 367
10.3.2 Denial of Service Protection......Page 368
10.3.4 Device Failure Protection......Page 372
10.3.5 Disaster Protection......Page 373
10.4 INTRUSION PREVENTION......Page 377
10.4.2 Perimeter Security and Firewalls......Page 378
10.4.3 Server and Client Protection......Page 385
10.4.4 Encryption......Page 390
10.4.5 User Authentication......Page 398
10.4.6 Preventing Social Engineering......Page 401
10.4.7 Intrusion Prevention Systems......Page 403
10.4.8 Intrusion Recovery......Page 404
10.5 BEST PRACTICE RECOMMENDATIONS......Page 406
10.6 IMPLICATIONS FOR MANAGEMENT......Page 407
SUMMARY......Page 408
CHAPTER 11 NETWORK DESIGN......Page 424
11.1.1 The Traditional Network Design Process......Page 426
11.1.2 The Building-Block Network Design Process......Page 427
11.2 NEEDS ANALYSIS......Page 429
11.2.1 Geographic Scope......Page 430
11.2.2 Application Systems......Page 431
11.2.3 Network Users......Page 432
11.2.5 Deliverables......Page 433
11.3.1 Designing Clients and Servers......Page 434
11.3.2 Designing Circuits and Devices......Page 435
11.3.4 Deliverables......Page 436
11.4 COST ASSESSMENT......Page 437
11.4.2 Selling the Proposal to Management......Page 438
11.4.3 Deliverables......Page 439
11.5.1 Managed Networks......Page 440
11.5.2 Network Circuits......Page 444
11.5.3 Network Devices......Page 446
11.5.4 Minimizing Network Traffic......Page 448
11.5.5 Green IT......Page 452
11.6 IMPLICATIONS FOR MANAGEMENT......Page 453
SUMMARY......Page 455
CHAPTER 12 NETWORK MANAGEMENT......Page 464
12.1 INTRODUCTION......Page 465
12.2.1 The Shift to LANs and the Internet......Page 466
12.2.2 Integrating LANs, WANs, and the Internet......Page 467
12.2.3 Integrating Voice and Data Communications......Page 468
12.3.2 Documenting the Configuration......Page 470
12.4.1 Network Monitoring......Page 472
12.4.2 Failure Control Function......Page 475
12.4.3 Performance and Failure Statistics......Page 478
12.4.4 Improving Performance......Page 481
12.5.1 Resolving Problems......Page 482
12.6.1 Sources of Costs......Page 483
12.6.2 Reducing Costs......Page 486
12.7 IMPLICATIONS FOR MANAGEMENT......Page 488
SUMMARY......Page 489
PART FIVE APPENDICES......Page 497
APPENDIX A CONNECTOR CABLES......Page 498
APPENDIX B SPANNING TREE PROTOCOL......Page 509
APPENDIX C IP TELEPHONY......Page 513
APPENDIX D CELLULAR TECHNOLOGIES......Page 516
APPENDIX E TCP/IP GAME......Page 518
APPENDIX F WINDOWS SERVER......Page 529
GLOSSARY......Page 541
INDEX......Page 571