Komunikácia a smerovanie

Metódy prenosu dát Metóda prepojovania správ – existencia centrálnej ústredne na uchovanie a preposlanie správ po určení najlepšej trasy ( verejná telegrafná sieť ) Metóda prepojovania okruhov – vytvorenie dočasnej fyzickej cesty medzi koncovými stanicami ( bežná telefónna sieť ) Metóda prepojovania paketov – každá správa sa rozdelí na drobné časti ( pakety ), ktoré sú posielané ako nezávislé dátové jednotky. Existuje pritom logické spojenie medzi zdrojom a cieľom správy ( počítač.siete )

Druhy WAN prepojení Prepojovanie správ Prepojovanie okruhov Prepojovanie paketov

Metóda prepojovania okruhov Pre každý pár komunikujúcich účastníkov vytvorená samostatná komunikačná cesta Spoj vytvorený bez ohľadu na to, či dochádza k výmene dát alebo nie Okruh sa vytvára automaticky pred začiatkom komunikácie ( spojovo orientovaná komunikácia ) Výhoda : nezávislosť okruhov, garantovanie kvality, prenosovej rýchlosti Nevýhoda : zložitosť a náročnosť takejto siete, veľké časové oneskorenie pri prepínaní okruhov, neefektívne využitie prenosového média

Metóda prepojovania paketov Použitie v počítačových a dátových sietiach Správa rozdelená do samostatných celkov – paketov Cesta doručenia paketov od zdroja do cieľa môže byť rôzna Je to nespojovo orientovaná komunikácia Uzly siete ( smerovače ) rozhodujú o smerovaní jednotlivých paketov pre dosiahnutie cieľovej stanice Výhoda : jednoduchšia štruktúra siete, efektívnejšie využitie prenosových ciest, multiuser komunikácia Nevýhoda : poradie prijatých paketov môže byť na strane príjmu iné než pri vysielaní, čo si musí ošetriť príjemca správy Nutnosť adresácie cieľa i zdroja správy v každom pakete

Prenos správ v dátovej sieti samotná komunikácia kontinuálny tok dát obsadenie prenosovej linky značné oneskorenie neefektívne využitie linky pri poruche nutné znovu vysielať celý súbor 0010101010010101010101010 Vysielaný súvislý prúd dát od jedného klienta Druhý klient musí čakať, až sa uvoľní linka Segmentácia správy Multiplexovanie segmentov 1 2 3 rozdelenie správy na segmenty multiplexovanie segmentov súčasný prenos viac správ opakovanie chybných segmentov efektívne využitie linky

Komunikácia v sieti Lokálna sieť - LAN Rozľahlá sieť - WAN Internet – globálna sieť WAN, LAN sietí vzájomne poprepájaných

Hardverové komponenty sietí

Smerovač - router Je to počítač, ktorý sa špecializuje na vysielanie a smerovanie paketov po dátovej sieti Je zodpovedný za prepájanie sietí prostredníctvom výberu najlepšej cesty pre daný paket za účelom dosiahnutia cieľovej stanice Smerovač má všeobecne dva druhy pripojení - pripojenie LAN sietí - pripojenie WAN sietí Smerovače prepájajú navzájom dve koncové stanice cez rôzne médiá

Smerovač - router Zloženie smerovača : CPU – vykonáva inštrukcie RAM – running config súbor, smerovacia tabuľka ROM – boot program, diagnostický program pri havárii NVRAM – startup config súbor Flash pamäť – obsahuje IOS (Cisco operačný systém) Interfejsy viacerých druhov : - Ethernet/Fast Ethernet (Fa0/0) - Serial ( S0/0/0 ) - DSL, ISDN, Cable - manažovateľné interfejsy ( Console, AUX ) Každý interfejs pripája inú sieť. Má IP adresu a masku z rozsahu danej siete

Fyzická charakteristika smerovača

Externé pripojenia smerovača

Zapojenie smerovača v sieti

Komunikácia vrstiev v OSI modeli Prepojovacie služby vrstiev Umiestnenie spojovacích prvkov Proxy server Firewall Aplikačná vrstva Prezentačná vrstva Relačná vrstva Transportná vrstva Smerovač - router Sieťová vrstva Prepínač – switch Most – bridge Rozbočovač - hub Datalinková vrstva Opakovač - repeater Fyzická vrstva služby so spojením ( connection oriented ) služby bez spojenia ( connectionless ) služby s potvrdením ( confirmed ) služby bez potvrdenia ( unconfirmed ) služby spoľahlivé ( reliable ) služby nespoľahlivé ( unreliable )

Komunikácia v sieti Koncoví užívatelia majú zvyčajne implementovaný celý 7-vrstvový model OSI Medziuzly sietí spájajú komunikujúcich koncových užívateľov medziuzly sietí majú implementované iba vrstvy sieťovo závislé Medziuzly sietí paket rámec dáta Ethernetová technológia Vysokofrekvenčný signál po kábli Aplikácie pracujú na všetkých 7 vrstvách Smerovače pracujú na vrstvách 1, 2, 3 Hub, bridge, switch, modem pracujú na vrstvách 1, 2

Smerovanie paketov v sieti smerovanie paketov je zabezpečené pomocou smerovačov po prijatí paketu router zistí adresu cieľovej siete na základe vlastnej smerovacej tabuľky potom vyšle daný paket cez svoj príslušný interfejs Smerovacia tabuľka obsahuje : - adresy sietí priamo pripojených ku portom smerovača - adresy vzdialených sietí s určením adresy najbližšieho tzv. next-hop interfejsu routera 145.27.0.0/16 - sieť 198.72.108.0/24 - sieť 145.27.1.124 – IP klienta 1 198.72.108.39 – IP klienta 2

Typy smerovania Statické smerovanie Dynamické smerovanie Smerovanie je vytvorenie smerovacej tabuľky routera Statické smerovanie - ručné vytvorenie tabuľky a jej uloženie v pamäti smerovača - vhodné pre malé siete - použitie z bezpečnostných dôvodov - vysoká časová i personálna náročnosť - malé zaťaženie siete, výborná priepustnosť siete Dynamické smerovanie - smerovač si vytvorí smerovaciu tabuľku na základe informácií, ktoré si vymieňa s okolitými smerovačmi - výmena aktuálnych informácií prostredníctvom smerovacích protokolov - výber najvhodnejšej cesty pre smerovanie na základe rôznych kritérií - kritériá výberu ( počet smerovačov k cieľu, priepustnosť prenosovej cesty, spoľahlivosť doručenia paketu, zaťaženie prenos.cesty, max.veľkosť prenášaného paketu – metrika smerovania - veľká časová i personálna úspora - okamžitá aktualizácia zmien v sieti - finančne nákladnejšie, zložitejšie zariadenia, zvýšené odborné znalosti personálu V praxi sa používa kombinovaný spôsob smerovania, t.j. statické i dynamické. Staticky definované sú záložné trasy alebo jediná možná trasa.

Princípy statického smerovania Princíp 1 – každý router musí urobiť rozhodnutie o smerovaní paketu sám, na základe svojej vlastnej smerovacej tabuľky Princíp 2 – Skutočnosť, že jeden router má určité informácie vo svojej smerovacej tabuľke ešte neznamená, že ostatné routery majú tie isté informácie Princíp 3 – smerovacie informácie o ceste z jednej siete do druhej neposkytujú informácie o spätnej, návratovej ceste

Štruktúra smerovacej tabuľky Statické smerovanie Priamo pripojené siete a statická cesta

Statické smerovanie Smerovanie IP paketov Je to paket určený pre zariadenie tejto siete? Nie. Je určený pre zariadenie 192.168.5.6/24 v inej sieti. Smerovanie IP paketov PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 R1 R2 R3

Statické smerovanie

Dynamické smerovanie Dynamické smerovacie protokoly Slúžia na dynamickú výmenu informácií s inými smerovačmi Automaticky obnovujú smerovacie tabuľky pri zmene topológie siete RIP, IGRP, EIGRP, OSPF, IS-IS, BGP Priamo pripojené siete, statická a dynamická cesta Smerovače dynamicky obnovujú svoje tabuľky posielaním informácií

Klasifikácia smerovacích protokolov - IGP ( Interior Gateway Protocols ) - EGP ( Exterior Gateway Protocols ) Autonómny systém je skupina smerovačov, ktorá je riadená jedným správcom IGP slúžia pre smerovanie vnútri autonómného systému (RIP, EIGRP, OSPF ) EGP slúžia na smerovanie medzi autonómnymi systémami ( BGP )

Rozdelenie dynamických protokolov