NÁZEV ŠKOLY: Základní škola Hostouň, okres Domažlice,

Prezentace na téma: "NÁZEV ŠKOLY: Základní škola Hostouň, okres Domažlice,"— Transkript prezentace:

1 NÁZEV ŠKOLY: Základní škola Hostouň, okres Domažlice,
příspěvková organizace NÁZEV PROJEKTU: Moderní škola REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU: CZ.1.07/1.4.00/ ŠABLONA: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT NÁZEV A ČÍSLO MATERIÁLU: VY_32_INOVACE_19_S10-I-6-9 VYTVOŘENO: Červen 2013 AUTOR: Zdeňka Špinlerová VZDĚLÁVACÍ OBLAST: Informační a komunikační technologie VZDĚLÁVACÍ OBOR: SADA: Informatika pro 6. – 9. ročník NÁZEV VZDĚLÁVACÍHO MATERIÁLU: Počítačové sítě

2 ANOTACE: Materiál slouží k seznámení s počítačovou sítí – význam, rozdělení, aktivní a pasivní prvky, topologie. OČEKÁVANÝ VÝSTUP: Žák umí definovat pojem počítačová síť, pozná aktivní a pasivní prvky sítě, umí rozdělit sítě podle jednotlivých hledisek. ROČNÍK: 8. DRUH UČEBNÍHO MATERIÁLU: Prezentace STUPEŇ A TYP VZDĚLÁVÁNÍ: Základní vzdělávání - druhý stupeň POMŮCKY: Počítač s připojením k internetu CÍL – INOVACE: Podporuje aktivní výklad učiva s využitím interaktivní tabule a vyhledávání doplňujících informací na internetu. METODICKÉ POKYNY: Je vhodně žákům ukázat jednotlivé prvky sítě.

3 INFORMATIKA pro základní školu

4 DEFINICE POČÍTAČOVÝCH SÍTÍ
KAPITOLA 1 DEFINICE POČÍTAČOVÝCH SÍTÍ

5 V průběhu vývoje byla vyvinuta celá řada síťových technologií.
POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Definice Pojmem počítačová síť se rozumí zejména spojení dvou a více počítačů tak, aby mohli navzájem sdílet své prostředky, a to jak prostředky hardwarové nebo softwarové. Historie sítí sahá až do 60. let 20. století, kdy začaly první pokusy s komunikací počítačů. V průběhu vývoje byla vyvinuta celá řada síťových technologií. Počítačová síť (computer network)

6 POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Definice
Počítačovou sítí rozumíme datové propojení dvou a více počítačů, které lze využít ke sdílení dat a aplikací na dané síti ke vzájemné komunikaci (na úrovni podniku, na mezinárodní a celosvětové úrovni Internet je celosvětový systém navzájem propojených počítačových sítí, ve kterých mezi sebou počítače komunikují pomocí rodiny protokolů TCP/IP

7 VÝZNAM POČÍTAČOVÝCH SÍTÍ
KAPITOLA 2 VÝZNAM POČÍTAČOVÝCH SÍTÍ

8 POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Význam
Pokud jsou počítače spojeni do sítě, můžeme provádět: sdílení dat sdílení aplikací – program sdílení technického vybavení hardwaru - tiskárny, grafiku, faxové přístroje, modemy komunikace uživatelů - zprávy správu počítačů z jednoho místa

9 ROZDĚLENÍ POČÍTAČOVÝCH SÍTÍ
KAPITOLA 3 ROZDĚLENÍ POČÍTAČOVÝCH SÍTÍ

10 Obecný příklad napojení LAN přes ochranný firewall na vnější síť WAN.
POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Rozdělení Sítě můžeme klasifikovat podle různých hledisek. Dělíme je podle přepojování, podle druhu přenášených signálů, podle uživatele, podle přenosu dat a nejužívanějším je dělení sítí z hlediska rozlehlosti a účelu. Podle rozlehlosti sítí a zároveň podle účelu sítí rozdělujeme sítě na čtyři základní skupiny: PAN LAN MAN WAN Obecný příklad napojení LAN přes ochranný firewall na vnější síť WAN.

11 POČÍTAČOVÉ SÍTĚ PAN Personal Area Network
osobní sítě - sítě s nejmenší rozlehlostí jsou používané pro propojení osobních elektronických zařízení typu mobilní telefon, laptop nebo PDA osobní počítačové sítě si nekladou za cíl co nejvyšší přenosovou rychlost, ale spíše odolnost proti rušení, nízkou spotřebu elektrické energie nebo také třeba snadnou konfigurovatelnost mají velmi malý dosah, obvykle jen několik metrů. Nejčastěji je realizovaná pomocí technologie Bluetooth, (někdy Wi-Fi).

12 POČÍTAČOVÉ SÍTĚ LAN Local Area Network
Lokální počítačové sítě, zvané též lokální sítě, místní sítě nebo LAN jsou sítě propojující koncové uzly typu počítač, tiskárna, server LAN je vždy v soukromé správě a působí na malém území připojená zařízení pracují v režimu bez navazování spojení, sdílí jeden přenosový prostředek (drát, radiové vlny), ke kterému je umožněn mnohonásobný přístup umožňují přenos s rychlostí až několik gigabitů za sekundu.

13 Metropolitan Area Network
POČÍTAČOVÉ SÍTĚ MAN Metropolitan Area Network Metropolitní sítě, zvané též MAN jsou sítě umožňující rozšíření působnosti lokálních sítí jejich prodloužením, zvýšením počtu připojených stanic a zvýšením rychlosti rychlost MAN sítí bývá vysoká a svým charakterem by se dala zařadit k sítím LAN sítě mohou být jak privátní, tak veřejné, které provozovatel pronajímá různým uživatelům. Mezi účastníky komunikace musí být vytvořeno virtuální spojení.

14 POČÍTAČOVÉ SÍTĚ WAN Wide Area Network rozlehlé sítě, zvané též WAN
jsou sítě umožňující komunikaci na velké vzdálenosti bývají obvykle veřejné, ale existují i privátní WAN sítě jsou to sítě typicky pracující prostřednictvím komunikace se spojením, které nepoužívají sdílený prostředek. přenosové rychlosti se velmi liší podle typu sítě příkladem takové sítě může být internet

15 Dělení podle postavení uzlů
POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Dělení podle postavení uzlů Rovný s rovným Klient-server

16 POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Peer-to-peer Klient-klient
Peer-to-peer (doslova rovný s rovným), P2P nebo klient-klient je označení typu počítačových sítí, ve které spolu komunikují přímo jednotliví klienti (uživatelé) Čistá P2P architektura vůbec pojem server nezná, všechny uzly sítě jsou si rovnocenné Jednou ze základních výhod P2P sítí je fakt, že s rostoucím množstvím uživatelů celková dostupná přenosová kapacita roste

17 POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Client-server Kliens-server
Klient-server je typ sítě, ve které je jeden počítač (server) nebo více počítačů (několik serverů) nadřazen jinému počítači (klientovi) či několika počítačům (několika klientům). Server poskytuje služby „běžným“ stanicím – klientům (zvaným workstation nebo pracovní stanice). Tento model se stal jedním z hlavních myšlenek síťové technologie - používá ho většina obchodních či firemních aplikací

18 AKTIVNÍ PRVKY POČÍTAČOVÝCH SÍTÍ
KAPITOLA 4 AKTIVNÍ PRVKY POČÍTAČOVÝCH SÍTÍ

19 POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Aktivní síťové prvky
jsou všechna zařízení, která slouží ke vzájemnému propojení v počítačových sítích aktivní síťový prvek je všechno to, co nějakým způsobem aktivně působí na přenášené signály – tedy je zesiluje a různě modifikuje Mezi aktivní prvky se řadí především opakovač, hub, switch, bridge nebo router. Patří zde však i další zařízení jako například síťová karta, tiskový server nebo host adapter. SCSI host adapter je hardware propojující počítač s jiným síťovým a paměťovým zařízením.

20 POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Opakovač
Repeater nebo též opakovač či zesilovač je elektronický aktivní síťový prvek, který přijímá zkreslený, zašuměný nebo jinak poškozený signál a opravený, zesílený a správně časovaný ho vysílá dále. Tak je možné snadno zvýšit dosah média bez ztráty kvality a obsahu signálu. Opakovače patří do první (fyzické) vrstvy referenčního modelu OSI, protože pracují přímo s elektrickým signálem.

21 POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Hub Hub nebo též rozbočovač je prvek, který umožňuje její větvení a je základem sítí s hvězdicovou topologií. Hub je velmi jednoduché aktivní síťové zařízení. Nijak neřídí provoz, který skrz něj prochází. Signál, který do něj vstoupí, je obnoven a vyslán všemi ostatními porty. Chová se jako opakovač. To znamená, že veškerá data, která přijdou na jeden z portů (zásuvek), zkopíruje na všechny ostatní porty, bez ohledu na to, kterému portu (počítači a IP adrese) data náleží. Tak všechny počítače v síti „vidí“ všechna síťová data.

22 Switch nebo též přepínač.
POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Switch Switch nebo též přepínač. Switch obsahuje větší či menší množství portů (až několik stovek), na něž se připojují síťová zařízení nebo části sítě. Stanice připojené k různým rozhraním switche navzájem nesoutěží o datové médium. Vedle vyššího výkonu znamená přínos i pro bezpečnost sítě, protože médium již není sdíleno a data se vysílají jen do rozhraní, jímž je připojen jejich adresát.

23 Bridge nebo též most je zařízení, které spojuje dvě části sítě.
POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Bridge Bridge nebo též most je zařízení, které spojuje dvě části sítě. Přes most projdou jen data, která jsou určena pouze stanicím na druhé síti. Dokáže jako switch vyhodnotit procházející data a podle přednastavení propouští z jednoho vstupu na výstup. Je to většinou dvouportové obousměrné zařízení. Plní také funkci opakovače. Je protokolově nezávislý. Výhoda – nezahlcuje lokálními daty ostatní sítě. Mostem může být normální osobní počítač vybavený dvěma síťovými kartami a příslušným programovým vybavením.

24 POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Router
Router (směrovač) je v počítačových sítích aktivní síťové zařízení, které procesem zvaným routování přeposílá datagramy směrem k jejich cíli. Netechnicky řečeno, router spojuje dvě sítě a přenáší mezi nimi data. Router se podstatně liší od switche, který spojuje počítače v místní síti. Rozdílné funkce routerů a switchů si lze představit jako switche coby silnice spojující všechna města ve státě a routery coby hraniční přechody spojující různé země.

25 (Network Interface Controller, zkratka NIC)
POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Síťová karta (Network Interface Controller, zkratka NIC) slouží ke vzájemné komunikaci počítačů v počítačové síti. Ve stolních počítačích má podobu karty, která se zasune do slotu (ISA, PCI, PCI-e) základní desky nebo (což je dnes daleko častější varianta) je na základní desce integrovaná. U notebooků je situace podobná, integrace převládá a pro externí připojení se používá rozhraní PCMCIA.

26 POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Tiskový server Print server, Printer server
je zařízení propojující tiskárnu s klientem přes počítačovou síť tiskový server může být počítač v síti s jednou nebo více sdílenými tiskárnami tiskárna může mít v sobě také zabudovaný tiskový server všechny tiskárny se správným typem konektorem jsou kompatibilní se všemi tiskovými servery Bezdrátový tiskový server

27 POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Tiskový server Print server, Printer server
Příklad tiskového serveru

28 PASIVNÍ PRVKY POČÍTAČOVÝCH SÍTÍ
KAPITOLA 5 PASIVNÍ PRVKY POČÍTAČOVÝCH SÍTÍ

29 POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Datové rozvaděče
Mezi pasivní prvky se řadí především datové rozvaděče, které fyzicky přenášejí data do počítače. Základním rozdělením přenosu dat je na základě použitého média pro přenos pevná spojení (kabelem) koaxiální kabel kroucená dvojlinka optické vlákno bezdrátová spojení (vzduchem)

30 POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Koaxiální kabel
Koaxiální kabel (zkráceně koax) je asymetrický elektrický kabel s jedním válcovým vnějším vodičem a jedním drátovým nebo trubkovým vodičem vnitřním. Vnější vodič nazýváme často stíněním a vnitřní vodič jádrem. Vnější a vnitřní vodič jsou odděleny nevodivou vrstvou (dielektrikum). Koaxiální kabel RG-59 A - Plášť B - Vodivé opletení C - Dielektrikum D - Vnitřní vodič

31 twisted, twisted pair, či zkráceně „twist“
POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Kroucená dvoulinka twisted, twisted pair, či zkráceně „twist“ Kroucená dvojlinka je druh kabelu, který je tvořen páry vodičů, které jsou po své délce pravidelným způsobem zkrouceny a následně jsou do sebe zakrouceny i samy výsledné páry Kroucená dvojlinka patří mezi tzv. symetrická vedení (dvojice spirálově stočených vodičů v kabelu). Signál přenášený po kroucené dvojlince je vyjádřen rozdílem potenciálů obou vodičů.

32 twisted, twisted pair, či zkráceně „twist“
POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Kroucená dvoulinka twisted, twisted pair, či zkráceně „twist“ UTP původně telefonní kabel, kroucením je sníženo rušení na vedení Dělí se na: nestíněnou - UTP stíněnou - STP (menší rušení) . STP

33 POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Optická vlákna
Optické vlákno je skleněné nebo plastové vlákno, které prostřednictvím světla přenáší signály ve směru své podélné osy. Optická vlákna jsou široce využívána v komunikacích, kde umožňují přenos na delší vzdálenosti a při vyšších přenosových rychlostech dat než jiné formy komunikace. Vlákna se používají místo kovových vodičů, protože signály jsou přenášeny s menší ztrátou a zároveň jsou vlákna imunní vůči elektromagnetickému rušení. Optický kabel

34 POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Typy optických vláken
Mnohavidové optické vlákno – MM (multimode) do vzdálenosti 600 m, přenosová rychlost 10Mbit/s až 1Gbit/s Jednovidové optické vlákno – SM (single mode) pro přenos dat na větší vzdálenosti (mezi městy, státy, kontinenty) pro vysokorychlostní přenosy v Internetu Vlákna pro speciální účely

35 TOPOLOGIE POČÍTAČOVÝCH SÍTÍ
KAPITOLA 6 TOPOLOGIE POČÍTAČOVÝCH SÍTÍ

36 Přehled různých topologií počítačových sítí.
POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Topologie Topologie sítí se zabývá zapojením různých prvků do počítačových sítí. Topologii lze zvažovat jako určitý tvar či strukturu dané sítě. Přehled různých topologií počítačových sítí.

37 POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Sběrnicová topologie Bus network
Sběrnicová topologie je způsob zapojení počítačů do počítačové sítě. Spojení zprostředkovává jediné přenosové médium (sběrnice), ke kterému jsou připojeny všechny uzly sítě (koncové počítače). Sběrnice je jednoduché zapojení, má nízké pořizovací náklady, avšak také své nevýhody. Problém nastává, jakmile chtějí dva klienti na síti vysílat ve stejný okamžik - vzniká kolize.

38 POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Sběrnicová topologie Bus network Nevýhody Výhody
Nesnadné odstraňování závad. Omezená délka kabelu a také počtu stanic. Pokud nastane nějaký problém s kabelem, celá síť přestane fungovat. Výkon celé sítě rapidně klesá při větších počtech stanic nebo při velkém provozu. Výhody Snadná realizace a snadné rozšíření jíž stávající sítě. Nevyžaduje tolik kabeláže jako např. hvězdicová topologie. Vhodná pro malé nebo dočasné sítě, které nevyžadují velké rychlosti přenosu.

39 POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Hvězdicová topologie Star network
V počítačových sítích pojem hvězdicová topologie označuje propojení počítačů do útvaru tvarem připomínající hvězdici. Jedná se o nejpoužívanější způsob propojování počítačů do počítačové sítě. Každý počítač je připojený pomocí kabelu (UTP, STP) k centrálnímu prvku hubu nebo switchi. Mezi každými dvěma stanicemi existuje vždy jen jedna cesta. Toto zapojení pochází z počátků používání výpočetní techniky, kdy byly počítače připojeny k centrálnímu počítači (mainframe).

40 POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Hvězdicová topologie Star network Výhody
Pokud selže jeden počítač nebo kabel - ostatní stanice mohou vysílat i přijímat nadále Dobrá výkonnost v porovnání se sběrnicovou topologií. - nedochází ke kolizím mezi pakety a také může současně přenášet data více počítačů. Snadno se nastavuje a rozšiřuje Závady se dají snadno nalézt Nevýhody U větších sítí vyžadováno velké množství kabelů – ke každému počítači jeden. Potřeba extra hardware v porovnání se sběrnicovou topologií. V případě selhání centrálního síťového prvku přestane fungovat celá síť.

41 POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Kruhová topologie Ring network
Kruhová topologie označuje v počítačových sítích zapojení, kde je jeden uzel připojen k dalším dvěma uzlům tak, že vytvoří kruh. Zpráva tak prochází přes všechny mezilehlé počítače v kruhu, přičemž její zpoždění na každém uzlu je jen jeden bit (tj. vzápětí po načtení příchozího signálu je signál vyslán dále). Přerušením kruhu dojde k narušení komunikace, proto některé technologie pracují se záložním kruhem (například FDDI).

42 POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Kruhová topologie Ring network Výhody Nevýhody
přenos dat je relativně jednoduchý přidání dalšího uzlu má jen malý dopad na šířku pásma nevznikají kolize minimální zpoždění průchodnost sítě je ze všech ostatních topologií nejvyšší množství kabelů může být menší, než u hvězdicové topologie Nevýhody data musí projít přes všechny členy kruhu, což zvyšuje riziko poruchy Při vyřazeni jedné stanice další stanice přestávají pracovat při přidání nového uzlu je nutné dočasně kruh přerušit (u Token ringu jen na zanedbatelný okamžik)

43 POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Stromová topologie Tree network
Vycházejí z hvězdicové topologie spojením aktivních síťových prvků, které jsou v centrech jednotlivých hvězd. Takovéto propojení se používá především v rozsáhlých počítačových sítích ve velkých firmách. Jednotlivé hvězdice často představují jednotlivá oddělení firmy, patra budovy nebo celé budovy. Tyto hvězdice jsou pak znovu spojeny hvězdicovitým způsobem.

44 POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Stromová topologie Tree network Výhody
Pokud selže jeden aktivní síťový prvek, ostatní části sítě mohou dále pokračovat. Snižuje se potřebné množství kabelů. Zvýšení bezpečnosti - zvyšuje se obtížnost odposlouchávání síťové komunikace.

45 ZDROJE Přispěvatelé Wikipedie, Počítačová síť [online], Wikipedie: Otevřená encyklopedie, c2013, Datum poslední revize 7. 06. 2013, 06:18 UTC, [citováno 10. 06. 2013] < AD%C5%A5&oldid= > Wikipedia contributors, 'Computer network', Wikipedia, The Free Encyclopedia, 16 July 2013, 13:30 UTC, < [accessed 17 July 2013] Přispěvatelé Wikipedie, Host adapter [online], Wikipedie: Otevřená encyklopedie, c2013, Datum poslední revize 5. 04. 2013, 12:08 UTC, [citováno 10 06. 2013] < Přispěvatelé Wikipedie, Opakovač [online], Wikipedie: Otevřená encyklopedie, c2013, Datum poslední revize 11. 03. 2013, 08:01 UTC, [citováno 10 06. 2013] Wikipedia contributors, 'Network switch', Wikipedia, The Free Encyclopedia, 15 July 2013, 21:21 UTC, < [accessed 17 July 2013] Přispěvatelé Wikipedie, Router [online], Wikipedie: Otevřená encyklopedie, c2013, Datum poslední revize 7. 05. 2013, 20:20 UTC, [citováno 10 06. 2013] Wikipedia contributors, 'Network interface controller', Wikipedia, The Free Encyclopedia, 9 July 2013, 10:24 UTC, < [accessed 17 July 2013]

46 ZDROJE Přispěvatelé Wikipedie, Tiskový server [online], Wikipedie: Otevřená encyklopedie, c2013, Datum poslední revize 5. 04. 2013, 11:16 UTC, [citováno 10 06. 2013] < Wikipedia contributors, 'Coaxial cable', Wikipedia, The Free Encyclopedia, 27 June 2013, 13:19 UTC, < [accessed 17 July 2013] Přispěvatelé Wikipedie, Kroucená dvojlinka [online], Wikipedie: Otevřená encyklopedie, c2013, Datum poslední revize 13. 07. 2013, 21:33 UTC, [citováno 10 06. 2013] < Wikipedia contributors, 'Twisted pair', Wikipedia, The Free Encyclopedia, 16 July 2013, 14:28 UTC, < [accessed 17 July 2013] Přispěvatelé Wikipedie, Optické vlákno [online], Wikipedie: Otevřená encyklopedie, c2013, Datum poslední revize 16. 05. 2013, 16:49 UTC, [citováno 10 06. 2013] < Přispěvatelé Wikipedie, Peer-to-peer [online], Wikipedie: Otevřená encyklopedie, c2013, Datum poslední revize 8. 03. 2013, 13:08 UTC, [citováno 10 06. 2013] Přispěvatelé Wikipedie, Klient-server [online], Wikipedie: Otevřená encyklopedie, c2013, Datum poslední revize 10. 03. 2013, 05:26 UTC, [citováno 10 06. 2013] <

47 ZDROJE Přispěvatelé Wikipedie, Sběrnicová topologie [online], Wikipedie: Otevřená encyklopedie, c2013, Datum poslední revize 11. 03. 2013, 09:05 UTC, [citováno 10 06. 2013] < 8> Přispěvatelé Wikipedie, Hvězdicová topologie [online], Wikipedie: Otevřená encyklopedie, c2013, Datum poslední revize 11. 03. 2013, 09:09 UTC, [citováno 10 06. 2013] < 8> Přispěvatelé Wikipedie, Kruhová topologie [online], Wikipedie: Otevřená encyklopedie, c2013, Datum poslední revize 11. 03. 2013, 09:10 UTC, [citováno 10 06. 2013] < Přispěvatelé Wikipedie, Stromová topologie [online], Wikipedie: Otevřená encyklopedie, c2013, Datum poslední revize 27. 04. 2013, 11:21 UTC, [citováno 10 06. 2013] Kliparty