Seminář – Sítě LAN Náplň cvičení Standardy fyzického řešení sítí LAN s násobným přístupem k přenosovému médiu – technika CSMA/CD – kolizní doména Standardizace, vývoj standardů IEEE 802.3 (Ethernet), standardizace internetu (RFC dokumenty) Sítě LAN – „Campus Design“, síťová zařízení HUB, switch Adresa MAC, IP adresa, formát rámce Ethernet Zapojení point-to-point, HUB, switch

Seminář – Sítě LAN CSMA/CD CSMA (Carrier Sense Multiply Access) – každá stanice monitoruje stav přenosového média a začíná vysílat jen v době, kdy je médium volné. CD (Collision Detection) – začne-li vysílat v krátkém časovém intervalu více stanic, nastávají kolize. Vysílající stanice je detekují, zastaví vysílání a vyšlou do sítě krátký „jamming signal“, který ostatní upozorní na kolize. Vysílání obnoví v náhodných časových intervalech po náslechu, zda je médium volné.

Seminář – Sítě LAN CSMA/CD

Seminář – Sítě LAN Standardy LAN/MAN Standardizace technologií LAN a MAN – IEEE 802 (Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.) Standardy Ethernet family Token Ring, Wireless LAN Bridging Virtual Bridged LANs …..

Seminář – Sítě LAN Pohled do historie ``The diagram ... was drawn by Dr. Robert M. Metcalfe in 1976 to present Ethernet ... to the National Computer Conference in June of that year. On the drawing are the original terms for describing Ethernet. Since then other terms have come into usage among Ethernet enthusiasts.''

Technické specifikace sítí Ethernet Seminář – Sítě LAN Technické specifikace sítí Ethernet 10Mbps Ethernet (dožívá) – IEEE 802.3 10BASE-T – dva UTP (cat-3/cat-5), propojovací zařízení – HUB nebo přepínač Fast Ethernet (100Mbps) – IEEE 802.3u 100BASE-TX – dva UTP cat-5, tzv. „switched Ethernet“ 100BASE-FX – optický vodič Single mode 1300 nm – 20 km Multimode 850 nm – 2 km

Technické specifikace sítí Ethernet Seminář – Sítě LAN Technické specifikace sítí Ethernet Gigabit Ethernet (1000Mbps) – IEEE 802.3 z (pro optické vodiče) a IEEE 802.3 ab (pro metalické vodiče) – v současnosti je jeho využití rozšiřuje z MAN a páteří LAN ke koncovým uzlům LAN 1000BASE-T - používá 4 UTP cat-5 pro směry „in“ a „out“ – modulační technika PAM 5 (pulsní amplitudová pětiúrovňová modulace) 1000BASE-CX – pro spojení na krátké vzdálenosti (do 25m) speciálním měděným vodičem TWINAX - (současně se více používá 1000BASE-T) 1000BASE-SX – krátké laserové vlnové délky (850 nm) – opt. vodič „multi mode“ – vzdálenost do 550 m 1000BASE-LX – dlouhé laserové vlnové délky (1300 nm) - opt. vodič „single mode“ – vzdálenost do 2 km

Technické specifikace sítí Ethernet Seminář – Sítě LAN Technické specifikace sítí Ethernet 10 Gigabit Ethernet – nejnovější (červen 2002) a zatím nejrychlejší – v komerčních produktech zatím příliš nepodporovaný – průmyslový rozvoj technologie (testování produktů apod.) zajišťuje 10GEA (10 Gigabit Ethernet Alliance) – http://www.10gea.org Norma IEEE 802.3ae ponechání struktury rámce Ethernet (zachování zpětné kompatibility) Zásadní změna charakteristiky fyzické vrstvy – nevyžaduje metodu CSMA/CD Dvoubodová topologie full-duplex (současné vysílání a příjem) se značnou flexibilitou v délkách segmentů (65 m – 40 km)

Standardizace a standardy v komunikačních a informačních technologiích Seminář – Sítě LAN Standardizace a standardy v komunikačních a informačních technologiích Standardy pro postupy, operace (technologicky nezávislé) – protokoly Standardy pro technologie, produkty, zařízení a jejich komponenty Standardy pro formáty dat reprezentujících určitý typ informace Standardy pro programové produkty (operační systémy, aplikace, uživatelská rozhraní, programovací jazyky …) Standardy pro postupy zabezpečení informací …………

Typy standardů podle způsobu jejich uplatnění Seminář – Sítě LAN Typy standardů podle způsobu jejich uplatnění Standardy proprietární (s lokální účinností) – firemní, v rámci korporace apod. Standardy neoficiální (de facto) – všeobecně akceptované Standardy oficiální (de jure) – přijaté akreditovanou standardizační organizací na státní úrovni (Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví - http://www.unmz.cz ) na mezinárodní úrovni „Standardy jsou publikované dokumenty vytvořené na základě dohod a zahrnující technické specifikace nebo jiná přesná kritéria důsledně uplatňované jako pravidla, směrnice nebo charakteristické definice, které zaručují, že materiály, produkty, procesy a služby splní své poslání“

Seminář – Sítě LAN Technické normy jsou dokumentované dohody, které pro všeobecné a opakované použití poskytují pravidla, směrnice, pokyny nebo charakteristiky činností nebo jejich výsledků, které zajišťují, aby materiály, výrobky, postupy a služby vyhovovaly danému účelu. V dnešní společnosti jsou technické normy kvalifikovaná doporučení, nikoli příkazy. Jejich používání je dobrovolné, avšak všestranně výhodné.

Stadardizační organizace Seminář – Sítě LAN Stadardizační organizace ISO (International Organization for Standardization), hraje klíčovou roli ve standardizační činnosti pro mnoho oborů, mezi nimiž jsou i komunikace. Mezi oblasti, jimiž se v oboru komunikačních technologií zabývá, je to zejména oblast fyzických rozhraní sítí, vývoj technologie ISDN, vývoj multimediálních standardů a mnoho dalších. ISO je nevládní organizace, která soustřeďuje členy zastupující asi 100 zemí. Web site organizace ISO je dostupný na URL - http://www.iso.ch

Stadardizační organizace Seminář – Sítě LAN Stadardizační organizace ITU-T (International Telecommunication Union – Telecommunication Standardization Sector) je nejvýznamnější mezinárodní standardizační organizace pro oblast telekomunikací, založená již v r.1865. Nyní má statut specializovaného orgánu OSN, který sdružuje téměř 450 členů z řad výrobců a prodejců telekomunikačních technologií i dalších standardizačních organizací. Má ve standardizaci telekomunikačních technologií dominantní postavení. V rámci ITU –T jsou vytvořeny pro každou problémovou oblast pracovní skupiny, které vydávají tzv. „doporučení“ (recommendations), kterých je v současnosti již více než 2000 a která jsou podle svého zaměření členěna do řad s označením A - Z. http://www.itu.int

Stadardizační organizace Seminář – Sítě LAN Stadardizační organizace IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) je profesní organizaci, původně založenou v USA, která se zabývá standardy pro oblast technologií síťových přenosů (viz např.specifikace IEEE 802.3 pro lokální počítačové sítě). Web site organizace IEEE je dostupný na URL http://www.ieee.org IEC (International Electrotechnical Commission) je nevládní organizace, založená již v r.1906, která velmi úzce spolupracuje s organizací ISO nad standardy, kterými se ISO sama přímo nezabývá. Je to především oblast elektrických a elektronických zařízení. Web site organizace IEC je dostupný na URL http://www.iec.ch

Průmyslová konsorcia a aliance Seminář – Sítě LAN Průmyslová konsorcia a aliance World Wide Web Consortium (W3C), založené v r. 1994 a sdružující více než 500 členů, jejichž cílem je vývoj protokolů a specifikací podporujících Web systém nebo s Web systémem souvisejících (http://www.w3c.org ) Ethernet Alliance - průmyslová aliance pro podporu vývoje LAN technologií typu Ethernet (http://www.ethernetalliance.org ) Wi-Fi Alliance - průmyslová aliance podporující rozvoj bezdrátových LAN technologií. Zajišťuje certifikaci produktů podle standardů řady IEEE 802.11. ( http://www.wi-fi.org )

Standardy TCP/IP a Internetu Seminář – Sítě LAN Standardy TCP/IP a Internetu Řeší se v rámci Internet Architecture Board (IAB) RFC (Requests For Comments) - historický název dokumentů, připravených k připomínkovému řízení před jejich dokončením z doby, kdy probíhal výzkumný projekt ARPANET V současnosti existuje více než 3500 dokumentů RFC Archivy RFC dokumentů volně k disposici, např. http://rfc.sunsite.dk/ http://www.faqs.org/rfcs ………..

Organizační struktura administrativy Internetu Seminář – Sítě LAN Organizační struktura administrativy Internetu

Administrativa Internetu Seminář – Sítě LAN Administrativa Internetu Internet Society (ISOC) Internet Architecture Board (IAB) – řídí vývoj a výzkum internetových technologií Internet Engineering Task Force (IETF) Internet Research Task Force (IRTF) Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN) – dohlíží na přidělování doménových jmen a IP adres v regionálních organizacích pro jednotlivé kontinenty. Řídí přiřazování číselných hodnot parametrům internetových protokolů Internet Assigned Numbers Authority (IANA) – přiřazuje číselné hodnoty protokolovým parametrům. Řídí ji ICANN.

Seminář – Sítě LAN RFC dokument

Seminář – Sítě LAN Campus LAN design 21

Seminář – Sítě LAN HW adresa uzlu - MAC adresa 22

Logická adresa uzlu - IP adresa Seminář – Sítě LAN Logická adresa uzlu - IP adresa Adresa IP sítě + adresa uzlu - 32 bitů (4 oktety) Síťová maska, prefix sítě Přiřazení logické adresy k HW identifikátoru (MAC adresa) Zjišťování MAC adres „sousedů“ na sdíleném spoji (v broadcast doméně) – protokol ARP 23

Seminář – Sítě LAN Konfigurace síťových rozhraní Nastavení síťového rozhraní statické a dynamické (DHCP) Systémové identifikátory eth0, eth1 .. lo Automatické nastavení - /etc/init.d/network Konfigurace - /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ethx (parametry DEVICE, HWADDR, IPADDR, NETMASK, BOOTPROTO, ONBOOT,…), /etc/sysconfig/network Utilita ifconfig Stav ifconfig -a Nastavení ifconfig <interface> <address> netmask <netmask> up|down Utilita arp [-a zobrazení, -s nastavení nové položky, –d výmaz položky] 24

Seminář – Sítě LAN Ethernet/IEEE 802.3 Frames 25

Konfigurace síťového rozhraní Seminář – Sítě LAN Konfigurace síťového rozhraní Nastavení síťového rozhraní statické a dynamické (DHCP) Systémové identifikátory eth0, eth1 .. lo Automatické nastavení - /etc/init.d/network Konfigurace - /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ethx (parametry DEVICE, HWADDR, IPADDR, NETMASK, BOOTPROTO, ONBOOT,…), /etc/sysconfig/network Statická konfigurace MS Windows – „Ovládací panely“ ….. , ipconfig Statická konfigurace Linux - ifconfig Stav ifconfig -a Nastavení ifconfig <interface> <address> netmask <netmask> up|down Utilita arp -a 26

Seminář – Sítě LAN Kolizní a broadcast domény 27

Seminář – Sítě LAN Zapojení point-to-point, HUB, switch Zapojte podle zadaných nákresů 1 – 3 Nakonfigurujte na počítačích síťová rozhraní Zjistěte MAC adresy na počítačích Zjistěte obsah ARP tabulek na počítačích a přepínači Pomocí programu Wireshark sledujte provoz na příslušných síťových rozhraních (ping x.x.x.x) Poznámka: Všechny sítě mají masku 255.255.255.0 28