POČÍTAČOVÉ SÍTĚ LAN I Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Obsah Popis sítě LAN Součásti sítí LAN (HW, SW, zabezpečení) Výhody poskytované sítěmi LAN Topologie (bus, star, ring)

Sítě LAN systémy vzájemně propojených a spolupracujících počítačů omezené teritorium (stovky metrů až jednotky kilometrů) neobsahují prostředky pro vzdálené propojení počítačů (např. modemy)

Součásti sítí LAN Sítě LAN tvoří následující základní součásti: stanice sítě síťový hardware síťový software organizační zabezpečení

Stanice sítě servery (obslužné stanice) poskytují své prostředky (např. disky, tiskárny), které mohou ostatní počítače v síti využívat zajišťují vlastní chod sítě (musí být spolehlivé a rychlé) v síti může pracovat jeden (client-to-server) nebo více (peer-to-peer) serverů pracovní stanice (workstations) slouží uživatelům k práci, do sítě nic nenabízejí, využívají služeb a prostředků sítě

Stanice sítě zdroj [4] zdroj [5] server pracovní stanice

Síťový hardware Všechny technické prostředky, které slouží k vzájemnému fyzickému propojení stanic sítě: síťové karty propojovací kabely zesilovací a rozbočovací prvky zdroj [6] zdroj [7] zdroj [8] síťová karta kabel switch

Síťový software souhrn programových prostředků, který ve spolupráci se síťovým hardwarem zajišťuje činnost sítě může pracovat jako: rezidentní programy v prostředí vlastního OS stanice (DOS, Windows) samostatný OS

Síťový software síťový software určuje následující vlastnosti sítě: rozsah nabízených služeb zabezpečení sítě způsob práce v síti koncepce uložení dat v síti

Organizační zabezpečení slouží k zajištění korektního režimu sítě obsahuje: personální zajištění – uživatelé musí být dostatečně poučeni o způsobu práce v síti, dále je potřeba zajistit odbornou správu sítě provozní pravidla – souhrn pravidel a nařízení, která upravují způsob práce v síti (určení doby provozu sítě, přihlašování a odhlašování, přidělení přístupových práv, používání uživatelských hesel)

Výhody sítí LAN Sdílení dat více uživatelů může pracovat s určitými daty současně tato data jsou na serverech lze zde pro ně nastavit, kdo je může číst, modifikovat, rušit…

Výhody sítí LAN Sdílení prostředků jedná se o disky, tiskárny, plotry, DVD mechaniky, modemy... lze sdílet i samostatné programy (textový editor, tabulkový kalkulátor...) sdílením prostředků se snižují náklady na výpočetní systém

Výhody sítí LAN Vyšší spolehlivost výpočetního prostředí je zajištěna díky sdílení prostředků, tj. vypadne-li jedna tiskárna, lze použít jinou jsou-li všechna data a programy na serveru (bezdiskové stanice), lze pracovat na kterémkoliv počítači sítě a stále mám k dispozici tytéž programy a data

Výhody sítí LAN Dokonalejší ochrana dat ochrana dat je v procesu zpracování dat velmi důležitá činnost hrozí ztráta dat při poruše počítačů, při neodborném zpracování, při získání přístupu k nim nepovolanými osobami

Výhody sítí LAN jsou-li stanice samostatné – každý si chrání data sám (nedostatečné) síť poskytuje vysokou úroveň ochrany formou: spolehlivých serverů, na kterých jsou veškerá data servery jsou fyzicky zajištěny v uzamčené místnosti využití mechanismu hesel a přístupových práv provádí se důsledná archivace dat

Výhody sítí LAN Komunikace mezi uživateli Síť umožňuje uživatelům komunikovat – předávat si zprávy, poskytovat si výsledky své práce: prosté zasílání zpráv – krátké textové zprávy kterémukoliv z dalších právě pracujících uživatelů (musí být u počítače) dialog (chat) – vyšší forma komunikace, každý z obou uživatelů má na obrazovce dvě pole, v jednom píše a ve druhém má zprávy od druhého uživatele

Výhody sítí LAN síťová pošta (network mail) – umožňuje předávat textové zprávy a soubory i uživatelům, kteří právě nejsou přítomni hlasová komunikace (nutností je mikrofon a sluchátka) videohovory (nutností jsou mikrofon, sluchátka a webkamera)

Topologie sítě topologie – způsob, jakým jsou jednotlivé stanice sítě mezi sebou propojeny v rámci jedné sítě LAN existuje mezi každými dvěma stanicemi vždy jediná spojovací cesta (WAN – několik propojovacích cest) nezáleží na tom, v kterém místě sítě jsou připojeny servery a kde pracovní stanice ve velkých sítích je páteřní vedení (backbone) – jeden kabelový segment, ke kterému jsou připojeny všechny ostatní segmenty

Topologie sítě rozlišujeme tři základní topologie: sběrnicová hvězdicová kruhová výhody jednotlivých topologií je vhodné vzájemně kombinovat v různé části sítě (páteřní síť, síť koncových stanic apod.)

Sběrnicová topologie (bus) dříve nejčastější způsob zapojení počítačů užívajících jediný kabel data jsou vysílána všem účastníkům, přijímá je jen adresát v jeden okamžik vysílá jen jeden počítač spojovací vedení - koaxiální kabel zdroj [9]

Sběrnicová topologie problém: vysílaný signál se na sběrnici odráží a brání ostatním ve vysílání útlum signálu na konci je řešen speciálním zařízením zvaným terminátor zdroj [10]

Sběrnicová topologie existence SPoF (single point of failure) přerušení signálu (např. rozpojením či volným koncem) vede k zániku komunikace na celé sběrnici omezený dosah může být prodloužen opakovačem (repeater) – mechanický zesilovač signálu prodlužování nelze konat neomezeně

Sběrnicová topologie dnes je sběrnicová topologie užívána v malých páteřních sítích při kaskádování přepínačů (switchů) existence snadného SPoF zabraňuje jejímu použití na místech se snadným přístupem koncových uživatelů existence SPoF také komplikuje údržbu a rozšiřování takové sítě

Hvězdicová topologie (star) jednotlivá připojovací vedení se rozbíhají jako paprsky hvězdy uprostřed hvězdy je zařízení přepínač (switch) stromová struktura (více switchů) nesmí vzniknout smyčky zdroj [11]

Hvězdicová topologie centrální prvek odstraňuje snadný přístup k SPoF – rozpojení sběrnice (switch může být např. uzamčen v racku) odpojení segmentu stanice neovlivní zbytek sítě důležité – SPoF zůstává zachován (jen jeden centrální prvek), pouze není ovlivněn koncovými uživateli zkrácení sběrnice zvyšuje přenosové rychlosti

Hvězdicová topologie nejčastější užití hvězdice je u koncových stanic, kde hrozí největší nebezpečí vzhledem k SPoF (rozpojení sběrnice) postupně dochází k přechodu od rozbočovačů (hub) k přepínačům (switch) centrální prvky dnes postupně získávají i jiné funkce (kombinovaná zařízení)

Kruhová topologie (ring) všechny počítače jsou zapojeny v kruhu, neexistuje žádné zakončení každý počítač pracuje jako opakovač (repeater) počítače si předávají token, který je opravňuje k vysílání zprávy předávány postupně od jedné stanice ke druhé zdroj [11]

Kruhová topologie vzhledem k faktu, že token musí obejít celou sítí, existuje zde SPoF v podobě rozpojení kruhu tento fakt bývá řešen zdvojením kabeláže (běžně se užívá vnější kruh, při rozpojení je zničený spoj přemostěn vnitřním kruhem – např. síť FDDI) s nárůstem velikosti kruhu klesá rychlost sítě (vlivem oběhu)

Kruhová topologie kruhové topologie jsou užívány především v sítích TokenRing (Apple) dnes je převzata myšlenka kruhové topologie u páteřních sítí, kde však bývá užito odlišné technologie od putujícího tokenu (odstranění SPoF atd.) obvykle kruh tvoří dvě redundantní linky propojené na logické úrovni

Použité zdroje [1] NĚMEC, P.: Počítačové sítě LAN. Studijní text na Gymnáziu Jevíčko, 1998. [2] ŠORM, M.: Počítačové sítě ve školách I. Studijní text pro posluchače ICTK studia na MZLU v Brně, 2006. [3] Internet-web-browser Gion: Wikipedia Commons [online]. Dostupné 2. 6. 2009 na adrese: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Internet-web-browser_Gion.svg [4] IBM_Blue_Gene_P_supercomputer: Wikipedia Commons [online]. Dostupné 2. 6. 2009 na adrese: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:IBM_Blue_Gene_P_supercomputer.jpg [5] IMac_G5_Rev._A_front: Wikipedia Commons [online]. Dostupné 2. 6. 2009 na adrese: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:IMac_G5_Rev._A_front.jpg [6] Network Card: Wikipedia Commons [online]. Dostupné 2. 6. 2009 na adrese: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Network_card.jpg [7] Cat_5: Wikipedia Commons [online]. Dostupné 2. 6. 2009 na adrese: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cat_5.jpg [8] Ethernet_switch_Atlantis_A02-F5P_5_ports_backend: Wikipedia Commons [online]. Dostupné 2. 6. 2009 na adrese: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ethernet_switch_Atlantis_A02-F5P_5_ports_backend.jpg [9] Bus_Topology: Wikipedia Commons [online]. Dostupné 2. 6. 2009 na adrese: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bus_Topology.png [10] BNC_Technik: Wikipedia Commons [online]. Dostupné 2. 6. 2009 na adrese: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:BNC-Technik.jpg [11] Star_Topology: Wikipedia Commons [online]. Dostupné 2. 6. 2009 na adrese: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Star_Topology.png [12] RING_Topology: Wikipedia Commons [online]. Dostupné 2. 6. 2009 na adrese: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:RING_Topology.png