Connecting to the Network

Connecting to the Network Networking for Home and Small Businesses – Chapter 3

Vad är ett nätverk? • Möjligheten att koppla samman människor och utrustning oberoende av var de befinner sig. • telefon • datorer • television

Nätverk och dess fördelar Ett konvergerat nätverk!!!

Nätverk och dess fördelar • SOHO Network • Small Office/Home Office • delning av resurser • Internet • Skrivare

Nätverk och dess fördelar Skolor, företag Internet

Nätverk och dess fördelar • Definiera komponenterna i ett informationsnätverk • Hostar • sänder och tar emot information över nätverket (t ex PC) • ansluten till en nätverksenhet (network device) • Kringutrustning (Peripherals) • ej anslutna direkt till nätverket utan till hostar • Nätverksutrustning • hub, switch, router • Nätverksmedia • används för sammankoppling av hostar och annan utrustning

Nätverk och dess fördelar • Klienter och servrar • den installerade mjukvaran bestämmer rollen av klient eller server hos en host • Serverprogramvara • skickar information till andra hostars klienter • Exempel: Internet Information Server (IIS) • Klientprogramvara • kan efterfråga och visa informationen från en server • Exempel: Internet Explorer

Nätverk och dess fördelar • Peer-to-Peer nätverk • Möjligheten att fungera som både klient och server

Nätverkstopologier • Fysisk topologi • skapas för att visa var varje host är placerad I nätverket • visar hur varje är ansluten (media, annan utrustning osv)

Nätverkstopologier • Logisk topologi • hur hostarna använder nätverket • hostnamn, adresser, grupper, applikationer

Kommunikationsprotokoll • Primär uppgift för ett nätverk – att kommunicera • Kommunikationens delar • Sändare (sender, source) • har ett behov av att kommunciera • Mottagare (receiver, destination) • tar emot meddelanden och tolkar dem • Kanal (Channel) • kommunikationsvägen för informationen

Lyckad överföring av meddelandet • Regler (protokoll) måste följas: • Identifiering av sändare och mottagare • Kanal för överföringen • Överföringssätt • Språk • Grammatik • Hastighet och timing

Kommunikationsprotokoll • Encoding och Decoding • Kodning (Encoding) • Människor • överför tankar till språk, symboler och ljud • Datorer • meddelanden omvandlade till bits av sändande host • varje bit kodas till ljud, ljus eller elektriska pulser • destinationens host avkodar signalen • Avkodning (Decoding) • omvänd kodning

Kommunikationsprotokoll • Meddelandeformatering och inkapsling • Meddelandet kräver ett speciellt format • Jämför med delarna i ett brev • Mottagare (Identifier, recipient) • Hälsning (Salutation) • Meddelande (Message) • Avslutning (Closing) • Avsändare (identifier, sender) • Inkapsling (Encapsulation) • placera brevet i ett kuvert • Uppackning (De encapsulation) • kuvertet öppnas och brevet tas ut

Kommunikationsprotokoll • Meddelandet storlek har begränsningar som beror på överföringsmediet • Om ett meddelande är delat i mindre delar är det lättare att uppfatta och förstå • Om ett meddelande är för långt eller för kort kommer det att betraktas som omöjligt att leverera

Kommunikationsprotokoll • Timing • sända, när och hur fort eller långsamt • hur länge man skall vänta på svar • Accessmetod • bestämmer när någon kan skicka ett meddelande • kan prata när ingen annan pratar – annars uppstår en KOLLISON (CSMA/CD) • Flödeskontroll (Flow Control) • förhandling om överföringshastigheter • sändaren kan överföra meddelanden snabbare än mottagaren kan ta emot • Response Timeout • hur länge ska du vänta på ett svar innan du ska agera • Bekräftelse (Acknowledgment) • kan krävas för att försäkra att meddelandet blev levererat

Kommunikationsprotokoll • Meddelande mönster (Message Patterns) • Unicast – ett meddelande till en enda destination • Multicast – ett meddelande till en grupp • Broadcast – ett meddelande till alla hostar i lokala nätverket

Kommunikationsprotokoll PROTOKOLL = KOMMUNIKATIONSREGLER

Kommunikation i ett lokalt Ethernetnätverk • Datorerna måste tala samma språk för att kunna kommunicera!!!

Standarder i tekniken • Standarder – regler för hur utrustning från olika tillverkare skall fungera • Fördelen med standarder: • Förenklar design • Förenklar produktutveckling • Ökar konkurrensen • Skapar konsistens • Förenklar träning och utbildning • Fler val av tillverkare för kunderna

Standarder • IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) • skapar och underhåller nätverksstandarder • 802.3 – Ethernet standard • Terminologi för Ethernetstandarden • 100 Base-T • 100 = Hastighet i Mbps • Base = Basebandsöverföring • T = Twisted Pair

Kommunikation i Ethernetnätverk • Fysisk adressering • MAC-adresser (Media Access Control) • Ethernetkommunikation • varje interface har en MAC-adress • varje host kan “ta en titt” på datan men bara det interface som matchar destinationens MAC-adress kommer att svara

Ethernetramen (The Ethernet Frame) • Preamble – starten på tidtagningen • SFD (Start Frame Delimiter) – markerar starten på ramen • Destination MAC • Source MAC • Length/Type • Length – antalet bytes data • Type – talar om vilket protokoll som är mottagare av datan • Encapsulation – paket med information • FCS (Frame Check Sequence) – kontrollerar om ramen är korrekt

Hierarkisk designstruktur • Mindre lätthanterliga grupper tillåter trafiken att förbli lokal i nätverken • Delad i tre lager • Accesslagret • anslutning av hostar • Distributionslagret • sammanbinder mindre nätverk • Corelagret • höghastighetsanslutningar mellan distributionslagrets utrustning

Logisk addressering • MAC jämfört med IP • IP-adresser (Logisk adress) • tilldelning beroende på var hosten är placerad • tilldelad av en adminstratör • Delarna i en IP-adress • Nätverk – samma för alla hostar som anslutet till det lokala nätet • Host – unikt för varje host i det lokala nätet

Accesslagrets utrustning • Grundnivån • Består av: • hostar • grundläggande nätverksutrustning • hubbar, switchar och arbetsstationer

Hubb • Accepterar datasignaler från en port och skickar ut (regeneraterar ) den ut på alla portar • flerports-repeater (multiport repeater) • Kollisioner • resulterar i att meddelanden blir förstörda och oläsliga • uppstår när två eller flera hostar skickar sina meddelanden samtidigt (oönskat I nätverk) • INTE SÄRSKILT SMART • hubben märker ej kollisionerna och skickar även dessa signaler ut på alla portar

Hubbar och kollisionsdomäner • Kollisionsdomän – område där hostarnas meddelanden kan kollidera med varandra • Fler kollisionsdomäner = Bättre prestanda

SWITCH • SMARTARE ÄN HUBBEN • dedikerad bandbredd ut på alla portar • portarna delar ej bandbredd med andra portar (som hubben) • Kan vidarebefodra ett meddelande till en specifik host genom att titta i sin MAC-tabell • Om destinationens MAC-adress inte finns i MAC-tabellen skickas meddelandet ut på alla portar (flooding) • Bara hosten med rätt MAC-adress kommer att svara

Mer om switchar • Uppbyggnaden av MAC-tabellen • håller kontroll på ramar som sänds mellan hostar • bygger upp MAC-tabellen med de MAC-adresser som står som sändare på ramarna • Kollisionsdomäner • varje port på switchen är sin egen kollisionsdomän • En 8-ports switch = 8 kollisionsdomäner

Broadcast • Skicka meddelande till alla trots att det bara finns ett fält i Ethernetramen för en MAC-adress • skicka ett broadcast – MAC-adressen blir 48 ettor • hexidecimalt tal • FFFF.FFFF.FFFF • Användbart när hostar behöver skicka information men inte vet MAC-adressen till mottagaren • Switchar och hubbar vidarebefodrar broadcast till alla i det lokala nätverket (Broadcast Domain)

ARP-anrop (ARP Request) • Skickas när den sändande mottagaren känner mottagarens IP-adress men inte MAC-adress • Får tillbaka MAC-adressen till hosten om han finns i det lokala nätet

Distributionlagrets utrustning och kommunikationsmetoder • Ansvarig för att lokal trafik stannar i det lokala nätverket • Trafik avsedd för andra nätverk skickas vidare

Routrar • Routrar använder IP-adresser för att dirigera trafiken • switchar använder MAC-adresser • Routrar bygger routingtabeller • switchar bygger MAC-tabeller • Routrar avkodar paket • switchar avkodar ramar • Routrar tittar på nätverksdelen av IP-adressen • hittar bästa vägen till destination • Routrar skickar inte broadcastmeddelanden vidare!!!

Default Gateway • Används när en host vill skicka ett meddelande till en host i ett annat nätverk • Adressen till Default Gateway måste sättas på alla hostar som är anslutna till en router. Man anger adressen på routerns interface mot PC:n

Routingtabeller och ARP-tabeller • Används av routrar för att lagra information

Typer av routing • Dynamisk • information erhålls av närliggande routrar • Statisk • manuell inmatning av nätverksadministratören • Meddelanden med nätadress som inte finns I Routingtabellen • slängs om inte man har satt • En default route • “last resort” • kommer att skickas till en router som kan tänkas veta var det sökta nätet finns

Distributionslagret • LAN – Local Area Network • Under kontroll av en administratör

Distributionslagret • Packet Tracer

Planera ett lokalt nätverk • Undersök följande innan du börjar: • Antalet hostar • Typ av hostar • Applikationer som skall köras på nätverket • Data och utrustning som skall delas • Hastighetskrav (bandbredd) • Säkerhetsnivå • Tillförlitlighetskrav på nätverket • Förbindelsekrav

Bygga nätverk • Fysisk miljö • temperatur- och fuktighetskontroll • tillgång/placering av eluttag • Fysisk konfigurering • lokalisering av utrustningen • anslutning av utrustningen • placering/läng av kablage • hårdvarans konfigurering (hostar, servrar) • Logisk konfigurering • storlek på broadcast- & kollisionsdomäner • IP-adressering • Namnsättning • Rättigheter • Delning

Multifunktionell utrustning • Integrerade routrar • Linksys trådlösa router • problem = vid fel blir flera enheter drabbade • Cisco Integrated Services Router (ISR) • utför tjänster för tre olika utrustningstyper • router • switch • trådlös accesspunkt

Implementera & dokumentera nätverket • Utveckla en prototyp • testa nätverksdesign och funktion

Dela resurser • Anledning • Fildelning • Skrivardelning • Tänk på dettaviddelning: • säkerhetsaspekter • utdeladerättigheter • Windows • användenkelfildelning

Connecting to the Network