Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

PV183 – Technologie počítačových sítí RNDr. Jaroslav PELIKÁN, Ph.D. katedra počítačových systémů a komunikací Fakulta informatiky Masarykovy univerzity.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "PV183 – Technologie počítačových sítí RNDr. Jaroslav PELIKÁN, Ph.D. katedra počítačových systémů a komunikací Fakulta informatiky Masarykovy univerzity."— Transkript prezentace:

1 PV183 – Technologie počítačových sítí RNDr. Jaroslav PELIKÁN, Ph.D. katedra počítačových systémů a komunikací Fakulta informatiky Masarykovy univerzity Botanická 68a, BRNO Kanc.: A209,  : +420 –

2 24/04/20152 Osnova (1) Počítačové sítě: –základní pojmy –komponenty lokálních počítačových sítí –rozdělení počítačových sítí Topologie počítačových sítí Přenosová média používaná v počítačových sítích: –koaxiální kabel –kroucená dvojlinka –optický kabel

3 24/04/20153 Osnova (2) Přístupové metody: –deterministické (centralizované, decentralizované) –pravděpodobnostní Architektury počítačových sítí: –Token-Ring –Ethernet (10Base2, 10Base5, 10BaseT, …) –Fast Ethernet (100BaseT, 100BaseVG) –Gigabit Ethernet (1000BaseX, 1000BaseT) –10 Gigabit Ethernet

4 24/04/20154 Osnova (3) –FDDI –ATM Bezdrátové lokální počítačové sítě (WLAN): –topologie pro WLAN –rozdělení bezdrátových počítačových sítí: IR WLAN narrowband WLAN WLAN s rozprostřeným spektrem: –FHSS –DSSS –Wireless Ethernet (IEEE x), Bluetooth

5 24/04/20155 Osnova (4) Hierarchie digitálních signálů Síť SONET/SDH Standard ISDN: –ISDN kanály –rozhraní uživatele v sítích ISDN –zařízení pro ISDN –ISDN referenční body Technologie DSL: –asymetrické –symetrické

6 24/04/20156 Osnova (5) Virtuální lokální sítě – VLAN Referenční model OSI: –vrstvy referenčního modelu OSI a jejich funkce –protokoly pracující na jednotlivých vrstvách Sítě pracující s protokolovou sadou TCP/IP: –IP adresa –rozdělení IP adres –adresa v doménovém tvaru

7 24/04/20157 Osnova (6) –protokol IPv4 –protokoly ARP a RARP –protokol TCP –protokol UDP Propojování počítačových sítí: –repeater –bridge –router –gateway

8 24/04/20158 Osnova (7) Směrování informací pomocí IP protokolu: –směrovací tabulka –tvorba (nastavování) směrovacích tabulek Protokol IPv6 Zkouška

9 24/04/20159 Literatura Stallings, William: Local & Metropolitan Area Networks, Prentice Hall 2000 Velte, Toby – Velte, Anthony: Síťové technologie CISCO, Computer Press 2003 Thomas, Robert M.: Lokální počítačové sítě, Praha: Computer Press 1996 Sheldon, Tom: Encyclopedia of Networking & Telecommunications, McGraw-Hill 2001 Feibel, Werner: Encyklopedie počítačových sítí, Praha: Computer Press 1996

10 24/04/ Počítačová síť – Network Síť tvořená vzájemně propojenými počítači Jednotlivé počítače se označují jako stanice (workstations), popř. uzly (nodes) Propojení počítačů je realizováno pomocí: –přenosového média –síťové karty (NIC – Network Interface Card) Umožňuje přenos dat mezi počítači a posky- tování síťových služeb (sdílení diskových kapacit, tisk na tiskárnách apod.)

11 24/04/ Základní pojmy (1) Server: –v obecném případě představuje entitu, která poskytuje nějaký druh síťové služby –může se jednat o hardware i software –hardware: počítač zapojený do počítačové sítě, který poskytuje své služby ostatním počítačům – pracovním stanicím např.: diskové kapacity, výpočetní kapacity, operační paměť, organizuje tisk na tiskárnách apod.

12 24/04/ Základní pojmy (2) podle služeb, které poskytuje, je možné rozlišit některé základní typy serverů: –souborový (file server): řídí přístup k souborovým a disko- vým zdrojům na síti, zajišťuje bezpečnost (přístupová práva) a synchronizaci (zamykání souborů) sítě –tiskový (print server): poskytuje přístup k síťovým tiskár- nám. Provozuje programy nutné pro vytváření a řízení tiskových font –aplikační (application server): provozuje aplikace určené pro pracovní stanice. Na pracovní stanici běží tzv. klientské aplikace vyžadující přenos datových souborů ze/na server(u)

13 24/04/ Základní pojmy (3) –komunikační (communication server): poskytuje přístup k modemům (modem server), telefonním linkám, propoju- je dvě a více sítí –databázový (database server): poskytuje přístup k databá- zovým záznamům pro programy běžící na jiných počítačích většinou je vyžadováno, aby server disponoval kvalitním a výkonným technickým vybavením –software: program pracující na nějakém počítači, který zpros- tředkovává určité síťové služby např.: DNS (Domain Name Server), FTP server, WWW server, mail server

14 24/04/ Základní pojmy (4) Dedicated server (vyhrazený server): –server sloužící pouze pro správu sítě –nemůže být využíván jako pracovní stanice Non-dedicated server (nevyhrazený server): –server, který může sloužit zároveň pro správu sítě i jako pracovní stanice –nedoporučuje se pro větší sítě

15 24/04/ Základní pojmy (5) Client (workstation, pracovní stanice): –počítač zapojený v počítačové sítí sloužící k práci uživatele –jeho prostřednictvím jsou uživateli dostupné služby počítačové sítě –pojem client rovněž může značit aplikaci, která vytváří požadavky na další aplikace, služby, informace, nebo na přístup k prostředkům

16 24/04/ Základní pojmy (6) Administrátor (supervisor) – správce sítě: –člověk zodpovědný za chod sítě –má v síti neomezená práva Síťový protokol: –množina pravidel v síťové komunikaci, která určuje, jak spolu počítače komunikují –smluvená množina dat, kterou je schopen jak odesílatel, tak příjemce zpracovat

17 24/04/ Základní pojmy (7) Packet (paket): –skupina bitů s pevně definovaným formátem –jsou jimi přenášeny informace v síti –zpravidla obsahuje: adresu odesílatele adresu příjemce pořadové číslo délku přenášená data kontrolní informace

18 24/04/ Základní pojmy (8) Síťová karta (síťový adaptér): –karta umožňující připojení počítače do počíta- čové sítě –určuje, do jakého typu sítě může být počítač připojen: Ethernet (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet) Token-Ring ARCnet ATM (Asynchronous Transfer Mode)

19 24/04/ Základní pojmy (9) –bývá vybavena konektory pro připojení přeno- sového média: BNC: pro tenký koaxiální kabel Canon (AUI): pro silný koaxiální kabel RJ-45: pro kroucenou dvojlinku

20 24/04/ Rozdělení počítačových sítí (1) Podle rozsahu: –LAN (Local Area Network): rozsah cca do 1 km většinou síť v rámci jedné organizace obsahuje řádově desítky až stovky počítačů spravovaná jedním administrátorem či skupinou vzájemně spolupracujících administrátorů příklad: počítačová síť ve škole

21 24/04/ Rozdělení počítačových sítí (2) –MAN (Metropolitan Area Network): rozsah cca do 160 km používá zpravidla přenosové rychlosti nad 100 Mb/s –WAN (Wide Area Network): sítě velkého rozsahu (stovky, tisíce km) spojuje jednotlivé LAN, MAN,... obsahuje tisíce počítačů spravovaná na sobě nezávislými skupinami administrátorů příklad: Internet

22 24/04/ Rozdělení počítačových sítí (3) Podle přístupu počítače do sítě: –peer-to-peer: vhodné pro sítě s menším počtem počítačů (do 10) žádný počítač není stále server a žádný počítač není stále client každý počítač může být v jistém okamžiku serverem i clientem podporovány OS MS-Windows 3.11 (9x, Me, NT, 2000, XP, Vista, 7), Lantastic, NetWare Lite

23 24/04/ Rozdělení počítačových sítí (4) –Client-Server: pevně je určeno, které počítače jsou servery a které jsou pracovní stanice vhodné pro sítě s větším počtem počítačů (nad 10) podporovány OS MS-Windows NT (2000, XP, Vista, 7), Novell NetWare, UNIX

24 24/04/ Rozdělení počítačových sítí (5) Podle rychlosti přenosu dat: –do 256 kb/s: první sítě s počítači Apple MacIntosh –do 10 Mb/s: sítě pro kancelářské aplikace Ethernet, ARCnet, Token-Ring –do 100 Mb/s: průmyslové aplikce Fast Ethernet (100 Mb/s) –nad 100 Mb/s: Gigabit Ethernet, 10 Gigabit Ethernet (1, 10 Gb/s) ATM (155,52 Mb/s až 2,488 Gb/s)

25 24/04/ Rozdělení počítačových sítí (6) Komunikace mezi počítači: –přepojování okruhů (circuit switching): spočívá ve vytvoření fyzického datového spoje mezi účastnickými počítači nebo uživateli terminálu vytvoří se cesta mezi koncovými uzly na celou dobu spojení data mezi dvěma počítači se přenášejí v celku v okamžiku přenosu dat nemůže k síti přistoupit nikdo třetí vhodné pro telefonní linky příklad: protokol UUCP

26 24/04/ Rozdělení počítačových sítí (7) –přepínání packetů (packet switching): data se přenášejí v malých blocích – packetech je možné, aby několik packetů cestovalo ke svému cíli souběžně vyslané packety nemusí používat stejnou datovou cestu a nemusí dorazit k cíli v pořadí, ve kterém byly vyslány v době přenosu mezi dvěma počítači mohou k síti přistupovat jiní uživatelé

27 24/04/ Režimy komunikace Simplex: přenos informací může probíhat pouze v jednom směru (vysílač  přijímač) Half Duplex (HDX): přenos informací může probíhat obecně v obou směrech, ale nikoliv zároveň. V jednom okamžiku se mohou informace přenášet pouze jedním směrem. Full Duplex (FDX): přenos informací může probíhat v obou směrech zároveň

28 24/04/ Topologie sítí Fyzická: –je dána způsobem fyzického propojení všech komponent sítě (pracovních stanic, serverů a speciálních komunikačních zařízení) –definuje kabelové rozložení sítě Logická: –definuje logické rozložení sítě –specifikuje, jakým způsobem mezi sebou komu- nikují prvky v síti, a jak se přenášejí informace –nemusí být shodná s fyzickou topologií

29 24/04/ Topologie sběrnice (1)    Terminátor

30 24/04/ Topologie sběrnice (2) Všechny komponenty (uzly) jsou připojeny na jedno společné médium – sběrnici Každá stanice má přímý přístup ke sběrnici (tzn. nikoliv přes jinou stanici) Připojení stanice je realizováno pomocí odboček, což umožňuje snadné připojování (odpojování) stanice k (od) síti (sítě), aniž by byla ovlivněna správná činnost sběrnice

31 24/04/ Topologie sběrnice (3) Zpráva vyslaná z daného uzlu se šíří ke koncovým uzlům sběrnice Výpadek stanice neohrozí funkci sítě Přerušení sběrnice způsobí výpadek sítě Je nutné zakončit oba konce sítě zakončova- cími odpory – terminátory. Tyto odpory provádí impedanční přizpůsobení, čímž se eliminují nežádoucí odrazy signálu na koncích vedení (sběrnice).

32 24/04/ Topologie sběrnice (4) Jednoduchá – neobsahuje aktivní prvky Levná Není příliš spolehlivá Typickým příkladem je síť Ethernet budo- vaná pomocí tenkého koaxiálního kabelu

33 24/04/ Topologie kruh (1)   

34 24/04/ Topologie kruh (2) Každý počítač je propojen přímo s následu- jícím a s předchozím počítačem Kabelové linky jsou většinou uspořádány tak, že po jedné lince počítač signál posílá a po druhé přijímá Data se tímto způsobem pohybují v kruhu od odesílatele postupně přes všechny nás- ledníky až k příjemci

35 24/04/ Topologie kruh (3) Každý počítač je připojen k síti aktivně – přijatá data určená jinému převezme a pošle dál. Při tom rovněž dochází k elektrické i lo- gické regeneraci signálu. Narozdíl od sběrnicové topologie (s obou- směrným šířením signálu), existuje v kruho- vé síti řízený jednosměrný tok dat Výpadek libovolné stanice způsobí (u klasic- ké kruhové sítě) havárii celé sítě

36 24/04/ Topologie kruh (4) Klasická forma této sítě se příliš často v pra- xi nepoužívá, ale používají se speciální tech- niky kabelového propojení, které zabrání výpadku sítě při poruše (nebo odpojení) kterékoliv ze síťových stanic nebo při přeru- šení kabelu (Star-Wired Ring) Zprávy od vysílající stanice prochází postup- ně k nejbližšímu sousedu (směr je dán způso- bem propojení) v kruhu, dokud nedorazí k adresované stanici

37 24/04/ Topologie kruh (5) Zprávy je nutné ze sítě odstraňovat, aby neobíhaly do nekonečna (provádí přijímač, vysílač nebo monitorovací stanice) Řízení přístupu k médiu bývá realizováno postupným předáváním speciální zprávy – token (pešek), jejíž příjemce získá právo vysílat

38 24/04/ Topologie hvězda (1)    

39 24/04/ Topologie hvězda (2) Jedna ze stanic je středem sítě (tzv. centrál- ní uzel) a ostatní jsou k ní paralelně připo- jeny Veškerá komunikace pak probíhá přes tento centrální uzel (řídící stanice, hub) Jedná se o nejstarší topologii počítačových sítí (používala se pro připojování terminálů k centrálnímu počítači)

40 24/04/ Topologie hvězda (3) Vysoké náklady vzhledem k drahému řídící- mu počítači, který je nutné pořizovat s vel- kou technickou rezervou Výpadek stanice ani kabelu neohrozí funkci sítě Vypadne-li centrální stanice, havaruje celá síť Neumožňuje efektivně zapojit více rovno- právných serverů

41 24/04/ Topologie hvězda (4) U dnešních LAN se častěji používá v roli centrálního uzlu některý druh propojovací- ho zařízení (např. rozbočovač – hub nebo přepínač – switch) a koncové uzly jsou tvořeny pracovními stanicemi a servery Je-li uprostřed hub, je signál vysílaný kterýmkoliv počítačem šířen po celé síti (podobně jako u sběrnice)

42 24/04/ Topologie strom (1)      Head End Terminátor

43 24/04/ Topologie strom (2) Jedná se o rozvinutí principů sběrnicové topologie (distribuovaná sběrnice) Jejím středem je řídící počítač označovaný jako kořen Pro přenos zpráv se využívají většinou u každé stanice dva kanály: –pro přenos od kořene k dané stanici –pro přenos od stanice ke kořeni

44 24/04/ Topologie strom (3) Komunikace je vedena vždy přes kořen Pokud dojde k havárii kořene, znamená to výpadek celé sítě Podobně výpadek uzlu způsobí výpadek celého podstromu sítě Snadno rozšiřitelná (přidání další větve) Tento typ slouží např. pro poskytování slu- žeb kabelové televize

45 24/04/ Topologie úplná síť (1)  

46 24/04/ Topologie úplná síť (2) Speciální případ topologie mesh (vícecestná topologie) Každá stanice je propojena se všemi ostatní- mi stanicemi Vyžaduje velký počet kabelů Vykazuje velkou spolehlivost Špatně rozšiřitelná Málo používaná

47 24/04/ Topologie páteřní – backbone (1)             Backbone (páteř) 

48 24/04/ Topologie páteřní – backbone (2) Jako nosný systém používá síť s vysokou rychlostí přenosu, na níž jsou připojeny jednotlivé LAN (s libovolnou topologií) Používaná zejména pro WAN Spojuje jednotlivé sítě LAN

49 24/04/ Topologie páteřní – backbone (3) Pokud probíhá komunikace uvnitř některé LAN neprobíhá komunikace přes páteř Backbone se dostane ke slovu až v okam- žiku, kdy je nutné uskutečnit datový přenos z jedné sítě LAN do druhé

50 24/04/ Topologie backbone bridge Spojuje každou dvojici sítí přímo pomocí mostu    Bridge 1 Bridge 2 Bridge 3 Síť A Síť B Síť C

51 24/04/ Topologie cascaded bridge Pro přenos dat z jedné sítě do druhé může být nutné využít mezilehlou síť    Bridge 1Bridge 2 Síť A Síť B Síť C

52 24/04/ Topologie distributed star Tvořena dvěma a více propojenými huby, z nichž každý tvoří centrální uzel hvězdy      Hub 1Hub 2

53 24/04/ Logické topologie Sběrnice: informace je vždy zasílána všem uzlům. Jednotlivé uzly obdrží každou infor- maci v přibližně stejný okamžik. Kruh: informace je zasílána sekvenčně, podle předem daného pořadí, z jednoho uzlu na uzel následující


Stáhnout ppt "PV183 – Technologie počítačových sítí RNDr. Jaroslav PELIKÁN, Ph.D. katedra počítačových systémů a komunikací Fakulta informatiky Masarykovy univerzity."

Podobné prezentace


Reklamy Google