1 / 90

Počítačové sítě

Počítačové sítě. Historie. 70. léta minulého století - potřeba spolupráce počítačů mezi sebou navzájem nejprve terminálové sítě - současná práce několika uživatelů na jednom počítači nevýhodou této koncepce byla naprostá závislost terminálů na ústředním počítači. Pojem „počítačová síť“.

katen
Télécharger la présentation

Počítačové sítě

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Počítačové sítě

  2. Historie • 70. léta minulého století - potřeba spolupráce počítačů mezi sebou navzájem • nejprve terminálové sítě - současná práce několika uživatelů na jednom počítači • nevýhodou této koncepce byla naprostá závislost terminálů na ústředním počítači.

  3. Pojem „počítačová síť“ • propojení více počítačů, které umožňuje komunikaci mezi nimi a využívání jejich společných dat a technických zařízení. 

  4. Důvody vytváření sítí : • sdílení zdrojů – vzdálená zařízení nebo data. • sdílení hardware • sdílení software • zvýšení bezpečnosti celého systému • komunikace mezi uživateli  • vzdálený přístup • sdílení výpočetního výkonu – u náročných aplikací

  5. Části počítačové sítě • hardware – počítače, tiskárny, skenery, síťové karty, spojovací vedení a přídavná zařízení – uzly (hub, switch, modem apod.) • síťovýsoftware – programové vybavení, které zabezpečuje jednotlivé síťové funkce • organizační zabezpečení – opatření na zajištění správy sítě a soubor pravidel chování uživatelů

  6. Hardware Připojovací vedení • kroucená dvojlinka – zkroucení minimalizuje vysílání a přijímání rušivých signálů • UTP – nestíněná kroucená dvojlinka • STP - stíněná kroucená dvojlinka • FTP – fólií stíněná kroucená dvojlinka • koaxiální kabel –na kratší vzdálenosti, zastaralé, připojení Internetu pomocí kabelové televize

  7. optický kabel - nejspolehlivější typ vedení – pracuje se světelným paprskem na velké vzdálenosti, je tvořen svazkem optických vláken • telefonní spojení • Dial-up • ISDN • ADSL

  8. bezdrátové spojení • sítě s krátkým dosahem – Bluetooth, IrDA • bezdrátové lokální sítě – Wi-Fi – pomocíradiového vysílání s frekvencí 2,4 a 5 GHz • mobilní sítě – samostatná kategorie – mobilní technologie 2G, 3G, 4G • satelitní připojení – připojení na dlouhé vzdálenosti – výhoda - kvalita a pokrytí, nevýhoda - cena

  9. Aktivní síťové prvky • opakovač (repeater)- obousměrný zesilovač signálu • rozbočovač/koncentrátor (hub) – rozesílá údaje do všech připojených zařízení, případně koncentruje přijaté signály do jednoho

  10. Aktivní síťové prvky • přepínač (switch) inteligentní rozbočovač, posílá údaje jen tam, kam jsou určeny • most (bridge) – zařízení, které propojuje dvě nebo více lokálních sítí, pouze fyzické připojení

  11. Aktivní síťové prvky • směrovač (router) –propojení rozlehlých sítí, odesílá údaje z různých zdrojů na různé cíle s optimalizováním jejich cesty • firewall – představuje hardwarové nebo softwarové řešení řídící přístup do a z chráněné sítě

  12. Aktivní síťové prvky • modem (modulátor/demodulátor) – zařízení, které proměňuje digitální signál z počítače na anologový a opačně

  13. ISO/OSI referenční model • úlohou referenčního modelu je poskytnout základnu pro vypracování norem pro účely propojování systémů • otevřený systém podle tohoto modelu je abstraktním modelem reálného otevřeného systému • uvádí všeobecné principy sedmivrstvé síťové architektury

  14. ISO/OSI referenční model

  15. Fyzická vrstva • definuje všechny elektrické a fyzikální vlastnosti zařízení • obsahuje rozložení pinů, napěťové úrovně a specifikuje vlastnosti kabelů • stanovuje způsob přenosu "jedniček a nul"  • huby, opakovače, síťové adaptéry a hostitelské adaptéry jsou právě zařízení pracující na této vrstvě.

  16. Fyzická vrstva Hlavní funkce poskytované fyzickou vrstvou jsou: • navazování a ukončování spojení s komunikačním médiem. • spolupráce na efektivním rozložení všech zdrojů mezi všechny uživatele. • modulace neboli konverze digitálních dat na signály používané přenosovým médiem (a zpět) (A/D, D/A převodníky).

  17. Spojovávrstva • poskytuje spojení mezi dvěma sousedními systémy • uspořádává data z fyzické vrstvy do logických celků známých jako rámce • seřazuje přenášené rámce, stará se o nastavení parametrů přenosu linky, oznamuje neopravitelné chyby • formátuje fyzické rámce, opatřuje je fyzickou adresou a poskytuje synchronizaci pro fyzickou vrstvu.

  18. Spojovávrstva • na této vrstvě pracují veškeré mosty a přepínače • poskytuje propojení pouze mezi místně připojenými zařízeními a tak vytváří doménu na druhé vrstvě pro směrové a všesměrové vysílání. .

  19. Spojovávrstva • na této vrstvě pracují veškeré mosty a přepínače • poskytuje propojení pouze mezi místně připojenými zařízeními a tak vytváří doménu na druhé vrstvě pro směrové a všesměrové vysílání. .

  20. Síťová vrstva • tato vrstva se stará o směrování v síti a síťové adresování • poskytuje spojení mezi systémy, které spolu přímo nesousedí • obsahuje funkce, které umožňují překlenout rozdílné vlastnosti technologií v přenosových sítích.

  21. Síťová vrstva • síťová vrstva poskytuje funkce k zajištění přenosu dat různé délky od zdroje k příjemci skrze jednu případně několik vzájemně propojených sítí při zachování kvality služby, kterou požaduje přenosová vrstva • síťová vrstva poskytuje směrovací funkce a také reportuje o problémech při doručování dat

  22. Síťová vrstva • veškeré směrovače pracují na této vrstvě a posílají data do jiných sítí. • zde se již pracuje s hierarchickou strukturou adres • nejznámější protokol pracující na 3. vrstvě je Internetový Protokol (IP), dalšími jsou ICMP a ARP • jednotkou informace je paket.

  23. Transportní vrstva • tato vrstva zajišťuje přenos dat mezi koncovými uzly • jejím účelem je poskytnout takovou kvalitu přenosu, jakou požadují vyšší vrstvy • vrstva nabízí spojově (TCP) a nespojově orientované (UDP) protokoly.

  24. Transportní vrstva • TCP – Zajišťuje přenos dat se zárukami, který vyžadují aplikace, kde nesmí „chybět ani paket“ • jedná se o přenosy souborů, e-mailů, WWW stránek atd. • záruka se vztahuje na řešení ztrát přenášených paketů, zachování jejich pořadí a odstranění duplikace • jednotkou posílané informace je na této vrstvě TCP segment.

  25. Transportní vrstva • UDP – zajišťuje přenos dat bez záruk, který využívají aplikace, u kterých by bylo na obtíž zdržení v síti způsobené čekáním na přenos všech paketů a ztráty se dají řešit jiným způsobem (např. snížení kvality, opakování dotazu). Využívá se pro DNS, VoIP, streamované video, internetová rádia, vyhledávání sdílených souborů v rámci sítě DC++, on-line hryatp.

  26. Relačnívrstva • smyslem vrstvy je organizovat a synchronizovat dialog mezi spolupracujícími relačními vrstvami obou systémů a řídit výměnu dat mezi nimi • umožňuje vytvoření a ukončení relačního spojení, synchronizaci a obnovení spojení, oznamovaní výjimečných stavů.

  27. Relačnívrstva • do této vrstvy se řadí: NetBIOS, AppleTalk, RPC, SSL • k paketům přiřazuje synchronizační značky které využije v případě vrácení paket ( např. z důvodu, že se během přenosu dat poškodí síť) k poskládání původního pořadí.

  28. Prezentační vrstva • funkcí vrstvy je transformovat data do tvaru, který používají aplikace (šifrování, konvertování, komprimace) • formát dat (datové struktury) se může lišit na obou komunikujících systémech, navíc dochází k transformaci pro účel přenosu dat nižšími vrstvami. 

  29. Prezentační vrstva • mezi funkce patří např. převod kódů a abeced, modifikace grafického uspořádání, přizpůsobení pořadí bajtů apod. • vrstva se zabývá jen strukturou dat, ale ne jejich významem, který je znám jen vrstvě aplikační • příklady protokolů: SMB (Samba).

  30. Aplikační vrstva • účelem vrstvy je poskytnout aplikacím přístup ke komunikačnímu systému a umožnit tak jejich spolupráci • do této vrstvy se řadí například tyto služby a protokoly: FTP, DNS, DHCP, POP3, SMTP, SSH,  Telnet, TFTP.

  31. TCP/IP referenční model • rodina protokolů TCP/IP obsahuje sadu protokolů pro komunikaci v počítačové síti a je hlavním protokolem celosvětové sítě Internet • komunikační protokol je množina pravidel, které určují syntaxi a význam jednotlivých zpráv při komunikaci.

  32. Architektura TCP/IP Architektura TCP/IP je členěna do čtyř vrstev (na rozdíl od referenčního modelu OSI se sedmi vrstvami): • aplikační vrstva • transportní vrstva • síťová vrstva • vrstva síťového rozhraní

  33. Základní protokoly • IP - Internet Protocol je základní protokol síťové vrstvy a celého Internetu. • provádí vysílání datagramů na základě síťových IP adres obsažených v jejich záhlaví • poskytuje vyšším vrstvám síťovou službu bez spojení. • každý datagram je samostatná datová jednotka, která obsahuje všechny potřebné údaje o adresátovi i odesilateli a pořadovém čísle datagramu ve zprávě

  34. Základní protokoly • datagramy putují sítí nezávisle na sobě a pořadí jejich doručení nemusí odpovídat pořadí ve zprávě • doručení datagramu není zaručeno, spolehlivost musí zajistit vyšší vrstvy (TCP, aplikace). • tento protokol se dále stará o segmentaci a znovusestavení datagramů do a z rámců podle protokolu nižší vrstvy (např. ethernet). • v současné době je převážně používán protokol IP verze 4. Je připravena nová verze 6, která řeší nedostatek adres v IPv4, bezpečnostní problémy a vylepšuje další vlastnosti protokolu IP

  35. Základní protokoly • ARP - Address Resolution Protocol se používá k nalezení fyzické adresy MAC podle známé IP adresy. • protokol v případě potřeby vyšle datagram s informací o hledané IP adrese a adresuje ho všem stanicím v síti • uzel s hledanou adresou reaguje odpovědí s vyplněnou svou MAC adresou • pokud hledaný uzel není ve stejném segmentu, odpoví svou adresou příslušný směrovač. • příbuzný protokol RARP- Reverse Address resolution Protocol má za úkol najít IP adresu na základě fyzické adresy.

  36. Základní protokoly • ICMP - Internet Control Message Protocol slouží k přenosu řídících hlášení, které se týkají chybových stavů a zvláštních okolností při přenosu. • používá se např. v programu ping pro testování dostupnosti počítače, nebo programem traceroute pro sledování cesty paketů k jinému uzlu.

  37. Základní protokoly TCP -Transmission Control Protocol vytváří virtuální okruh mezi koncovými aplikacemi, tedy spolehlivý přenos dat Vlastnosti protokolu: • spolehlivá transportní služba, doručí adresátovi všechna data bez ztráty a ve správném pořadí. • služba se spojením, má fáze navázání spojení, přenos dat a ukončení spojení. • transparentní přenos libovolných dat. • plně duplexní spojení, současný obousměrný přenos dat. • rozlišování aplikací pomocí portů.

  38. Základní protokoly UDP - User Datagram Protocol poskytuje nespolehlivou transportní službu pro takové aplikace, které nepotřebují spolehlivost, jakou má protokol TCP • nemá fázi navazování a ukončení spojení a už první segment UDP obsahuje aplikační data • UDP je používán aplikacemi jako je DHCP, TFTP, SNMP, DNS a BOOTP. • protokol používá podobně jako TCP čísla portů pro identifikaci aplikačních protokolů.

  39. Aplikační protokoly (služby) • DNS – systém doménových jmen • DHCP – dynamické přidělování IP adres • FTP – přenos souborů po síti • TFTP - jednoduchý protokol pro přenos souborů • HTTP – přenos hypertextových dokumentů (WWW) • WebDAV – rozšíření HTTP o práci se soubory

  40. Aplikační protokoly (služby) • IMAP - Internet Message Access Protocol umožňuje manipulovat s jednotlivými e-mail zprávami na poštovním serveru. • IRC - Internet Relay – jednoduchý chat po internetu. • NNTP -Network News Transfer Protocol umožňuje číst a umísťovat do sítě zprávy typu news. • NFS - Network File System – síťový systém souborů, který umožňuje transparentní sdílení vzdálených souborů jakoby byly lokální.

  41. Aplikační protokoly (služby) • NTLM - autentizační protokol Windows • NTP – synchronizace času (šíření přesného času) • POP3 - Post Office Protocol – protokol pro získání pošty z poštovního serveru. • SMB - Server Message Block - sdílení souborů a tiskáren v sítích Windows • SMTP – zasílání elektronické pošty

  42. Přehled architektury TCP/IP

  43. Dělení počítačových sítí • podle architektury • podle rozlohy • podle topologie

  44. Podle architektury • sítě peer-to-peer jsou obvyklé u menších sítí, tak do deseti počítačů, domácí použití je také vhodné • architektura server/klient je trochu nákladnější, ale u větších sítí také daleko lepší • základem architektury je jeden, nebo více speciálních počítačů - serverů a ostatní počítače se k nim připojují • servery poskytují prostředky ostatním

  45. Podle rozlohy • PAN - Personal Area Network - osobní síť. Jedná se o velice malou počítačovou síť(například Bluetooth, IrDA nebo ZigBee), kterou člověk používá pro propojení jeho osobních elektronických zařízení, jakými jsou např. mobilní telefon, PDA, notebook apod. • LAN - Local Area Network, lokální sítě. Spojují uzly v rámci jedné budovy nebo několika blízkých budov, vzdálenosti stovky metrů až km (při použití optiky). Nejčastěji je dnes používána technologie Ethernet.

  46. Podle rozlohy • PAN - Personal Area Network - osobní síť. Jedná se o velice malou počítačovou síť(například Bluetooth, IrDA nebo ZigBee), kterou člověk používá pro propojení jeho osobních elektronických zařízení, jakými jsou např. mobilní telefon, PDA, notebook apod. • LAN - Local Area Network, lokální sítě. Spojují uzly v rámci jedné budovy nebo několika blízkých budov, vzdálenosti stovky metrů až km (při použití optiky). Nejčastěji je dnes používána technologie Ethernet.

  47. Podle rozlohy • MAN - Metropolitan Area Network, Metropolitní sítě. Propojují lokální sítě v městské zástavbě, slouží pro přenos dat, hlasu a obrazu. Spojuje vzdálenosti řádově jednotek až desítek km. • WAN - Wide Area Network - rozsáhlé sítě. Spojují LAN a MAN sítě s působností po celé zemi nebo kontinentu, na libovolné vzdálenosti.

  48. Podle topologie • sběrnicová topologie

More Related