POČÍTAČOVÉ SIETE

1. POČÍTAČOVÉ SIETE Obsah: Historický vývoj Dôvody Topológia Technológie

2. Historický vývoj BBS – [bulletin board system] ARPA I&PC

3. Počítačová sieť Počítačová sieť'- systém navzájom prepojených spolupracujúcich počítačov za účelom prenosu informácií, komunikácie, zdieľania údajov, prostriedkov, zvýšenie spoľahlivosti systému. Počítače v sieti: • Pracovná stanica - práca užívateľa. • Server - zabezpečuje chod celej siete, poskytuje svoje prostriedky (pamäťové miesta, tlačiareň, scanner, software). I&PC

4. Význam počítačovej siete • Počítačové siete prinášajú v porovnaní so samostatnými počítačmi niekoľko zásadných výhod: • Zdieľanie údajov • Zdieľanie prostriedkov • Zdieľanie programov I&PC

5. Zdieľanie údajov Zdieľanie údajov je najvýznamnejší dôvod pre zavádzanie počítačových sietí Ide o to, že potrebné dátové súbory môže spracovávať viac používateľov súčasne. Je to umožnené tým, že dátové súbory sú uložené na severoch siete a pripojení používatelia majú k nim prístup. I&PC

6. Zdieľanie prostriedkov Zdieľanie prostriedkov umožňuje pracovným staniciam spoločne používať prostriedky siete, ktoré ponúkajú servery siete. Najčastejšie ide o zdieľanie diskov, keď‘ lokálne disky pracovných staníc nemajú dostatočnú kapacitu a zdieľanie tlačiarní. I&PC

7. Zdieľanie programov Zdieľanie programov v sieťovej verzii umožňuje redukovať nároky na HW vybavenie pracovnej stanice. Moderný prístup predstavuje zdieľanie programov pomocou internetového pripojenia. I&PC

8. Typy počítačových sietí podľa použitej topológie • Pod pojmom topológia sa rozumie spôsob, akým sú jednotlivé počítače • navzájom prepojené. Každá topológia má svoje výhody aj nevýhody. • Zbernica – [bus] • Hviezda [star] • Kruh [ring] • Hierarchická topológia [tree] • Neobmedzená topológia [mesh] I&PC

9. Zbernicová topológia • Výhody: Ekonomické využitie kábla. Média nie sú drahé a ľahko sa s nimi pracuje. Jednoduchá, spoľahlivá. Ľahko sa rozširuje. • Nevýhody Sieť môže pri veľkej prevádzke spomaliť. Porušenie kábla môže ovplyvniť veľa používateľov a problémy sa ťažko hľadajú. I&PC

10. Prstencová topológia • Výhody: • Rovnocenný prístup pre všetky počítače. Vyvážený výkon aj pri veľkom počte používateľov. • Nevýhody • Zlyhanie jedného počítača môže mať dopad na celú sieť. Rekonfigurácia siete preruší jej prevádzku. Náročná správa systému. I&PC

11. Hviezdicová topológia • Výhody: Ľahká modifikácia a pridávanie nových počítačov. Centrálne monitorovanie a správa. Zlyhanie jedného počítača neovplyvní ostatok siete. • Nevýhody Ak zlyhá centrálny prvok, zlyhá celá sieť. I&PC

12. Hierarchická topológia Nie je to samostatná topológia, skôr kombinácia už uvedených topológií, predovšetkým hviezdicovej. Využíva sa na spojenie viacerých menších lokálnych sietí do jednej siete väčšieho rozsahu. I&PC

13. Neobmedzená topológia V tejtotopológii je každá stanica spojená skaždou stanicou, ale prakticky sa toto riešenie nevyužíva. Principiálne možným využitím je zabezpečenie maximálnejspoľahlivosti takejto siete. I&PC

14. Typy počítačových sietípodľa rozsiahlosti • LAN [Local area network] • MAN [Metropolitan area network] • WAN [Wide area network] I&PC

15. LAN Najmenšie siete, ktoré pokrývajú napr. jednu budovu, maximálne niekoľko budov. Počet počítačov v takejto sieti sa pohybuje rádovo v desiatkach, málokedy sa stane, aby počet presiahol 100 počítačov. Spájajú uzly (počítače) v rámci malého územia, resp. v rámci jednej budovy rádovo do vzdialenosti okolo sto metrov. Na prepojenie v rámci budovy sa využíva štruktúrovaná kabeláž a na prepojenie jednotlivých budov optické vlákna alebo mikrovlné spoje. Dosahované prenosové rýchlosti sa v dnešnej dobe pohybujú na úrovni 100/1000 Mbit/s, len veľmi zriedkavo sa už stretneme s prenosovými rýchlosťami 10 Mbit/s (v prípade starých komponentov). I&PC

16. MAN Metropolitné siete predstavujú pokrytie väčšieho územia dnes predovšetkým poskytovateľmi internetového pripojenia a káblových televíznych rozvodov. Počet počítačov sa pohybuje rádovo v stovkách a používajú sa zvyčajne prenosové rýchlosti 100 Mbit/s. Prenos sa uskutočňuje rádovo na vzdialenosti 1- a viac km. I&PC

17. WAN Rozľahlé siete umožňujú komunikáciu na veľké vzdialenosti. obvykle bývajú verejné, ale existujú aj súkromné WAN siete. Prenosové rýchlosti sa veľmi líšia podľa typu siete. Začínajú na desiatkach kbit, ale dosahujú aj rádovo Gbit/s. Klasickým príkladom takejto siete je internet. V týchto sieťach je veľmi veľa počítačov. Používané prenosové rýchlosti môžu byť v závislosti na použitej technológii podstatne nižšie ako pri sieťach typu LAN. Výnimku tvorí len sieť WAN, ktorá používa technológiu SONET, teda na prenos údajov využíva optické vlákna. Vtedy sa dosahujú prenosové rýchlosti 1 Gbit/s a nezvyčajná nie je ani rýchlosť 10 Gbit/s. I&PC

18. Technológie a štandardyv sieťach eternetového typu • 10BASE, 10BASE-T • 100BASE-TX, 1000BASE-T • 1000BASE-SX a 1000BASE-LX I&PC

19. 10BASE 10BASE: táto technológia používala koaxiálny kábel, ktorý musel byť na oboch koncoch zakončený terminátorom ( tieto siete sa budovali s topológiou zbernice). Táto technológia umožňovala maximálnu prenosovú rýchlosť 10 Mbit/s, pracovala len v režime half-duplex (dáta sa môžu buď len odosielať, alebo len prijímať, nie je možný obojsmerný prenos súčasne) a maximálna dĺžka segmentu bola 185 metrov. Táto technológia sa pri budovaní nových sietí už vôbec nevyužíva vzhľadom na riziká poruchovosti. Konektorypoužívanépri štandarde10BASE-2 I&PC

20. 10BASE-T Technológia pochádzajúca z roku 1990 využíva na pripojenie počítača namiesto koaxiálnehokábla tzv. krútenú dvojlinku (twisted pair) v tienenej podobe (káble STP) alebo v netienenejpodobe (káble UTP). Jednotlivé káble sú pripojené k centrálnemu pripojovaciemu zariadeniu, ktorým je hub alebo switch. Z toho vyplýva, že topológia siete je typu hviezda alebo rozšírená hviezda. Táto technológia bola spočiatku navrhnutá len pre halfduplexný prenos dát, no postupomčasu sa pridala aj podpora pre fullduplexný prenos (dáta možno prijímať aj odosielať súčasne).Maximálna prenosová rýchlosť je 10 Mbit/s v režime half-duplex a maximálne 20 Mbit/s v režimefull-duplex. Jeden segment môže mať maximálnu dĺžku 100 metrov. I&PC

21. 100BASE-TX, 1000BASE-T Tento štandard bolpredstavený v roku 1995. Je veľmipodobný štandardu 10BASE-T, alevyžaduje káble minimálne kategórie5. Maximálna prenosová rýchlosť je 100 Mbit/s. Pre výkonnejší prenos dát sa používa 1000BASE-T. Na to, aby sa dala dosiahnuť prenosovárýchlosť 1 Gbit/s, bolo treba využiť všetkyštyri páry vodičov v kábli. Na každom páre vodičovprebieha prenos dát v režime full-duplexrýchlosťou 250 Mbit/s. V kábli sú však štyri páryvodičov, čím možno dosiahnuť rýchlosť 1 Gbit/svo full-duplexnom režime. Najpoužívanejšíkonektorv počítačovýchsieťach RJ-45 I&PC

22. 1000BASE-SX a 1000BASE-LX Tieto štandardy využívajú na prenos dát optické vlákno, ktoré nie sú náchylné naelektromagnetické rušenie,pričom rozdiely sú len v použitej vlnovej dĺžke a vodivosti vlákna. Pri 1000BASE-SX sa využíva vlnová dĺžka 850 nm a mnohovidové optické vlákno, zatiaľ čo pri 1000BASE-LX sa využíva vlnová dĺžka 1310 nm a jednovidové vlákno. Vzdialenosť medzi jednotlivými zariadeniami pri použití jednovidového vlákna je do 5 km. Pre prenosy 10 Gbit/s sú určené ďalšie štandardy. I&PC

23. Podľa funkčného vzťahu • Client-server • Server poskytuje služby staniciam – klientom (workstation, pracovná stanica). Serverov môže byť viacero typov - podľa typu poskytovaných služieb - súborový server, tlačový server, poštový server, www server, ftp server ... nemusí platiť vzťah, že jeden server je jeden počítač. Na jednom fyzickom počítači môže existovať viacero serverov. • Peer-to-peer • Termín pochádza z angličtiny a znamená „rovný k rovnému“, označuje sa tiež ako p2p sieť. Každá stanica v sieti môže vyčleniť nejaký svoj prostriedok (diskový priestor, tlačiareň, mechaniku ...) na zdieľanie. Iná stanica môže tieto prostriedky využívať.tento typ siete často nemá centrálnu správu, každý uzol sa spravuje sám. Zdieľanie prostriedkov je možné aj cez internet. I&PC

24. Podľa špecializovanej funkcie • Storage area network – sieť pre pripojenie zariadení pre uloženie údajov • Serverová farma • Process control network – sieť medzi kontrolnými a meracími zariadeniami a ich manažmentom • SOHO sieť – LAN pre malú kanceláriu a domov • Personal area network PAN osobná sieť na prepojenie spolupracujúce zariadenií (typicky prepojenie mobilu a počítača, PDA, notebooku ...) spája zariadenia rádovo v dosahu niekoľko metrov. Na prepojenie sa obvykle používajú bezdrôtové technológie (WiFi, IrDA, BlueTooth). I&PC

25. Základné časti siete • Sieť pozostáva z týchto základných častí: • Hardware - zahrňuje všetky technické prostriedky siete. Patria sem aj prostriedky, ktorými je realizované vlastné prepojenie siete. • Software - programové vybavenie, ktoré v spolupráci s hardwareom siete zabezpečuje funkcie siete. I&PC

26. Hardware • Samotné počítače (servery a pracovné stanice ...)• Smerovače (router)• Prepínače (switch)• Koncentrátory a rozbočovače (hub)• Sieťové mosty (bridge)• Meniče rozhraní (mediakonvertory)• Bezpečnostné zábrany (firewall)• Opakovače (repeater)• Modulátory/demodulátory (modem)• Vysielače/prijímače (transceiver)• Káble (metalické, optické ....) Bežný kábel UTP, používaný vo väčšine počítačových sietí I&PC

27. Aktívne prvky Kľúčovú úlohu v sieťach akéhokoľvek typu zohrávajú aktívne prvky. Ich úlohou je prepájať jednotlivé časti sietí, menia typy rozhraní, spôsoby komunikácie, zaisťujú bezpečnosť a riadia sieť. Sieť môže byť prepojená priamo z počítača do počítača, alebo s využitím týchto aktívnych prvkov. I&PC

28. Software • Sieťový operačný systém (Linux, Novell Netware, …)• Aplikácie schopné využívat prostriedky systému, určené k sieťovej komunikácii I&PC

29. Bezkáblový prenos dát (WLAN, WWAN) • Krátkeho dosahu • Bluetooth • Stredného dosahu • IEEE 802.11 • Ďalekého dosahu • Satelit • MMDS • SMDS • Mobilné technológie prenosu dát • CDMA • GSM • TDMA • GPRS I&PC

30. I&PC

31. Ďakujem za pozornosť! I&PC