1 Počítačové sítě Přenosový systém Jednoduchý spoj Lokální síť Rozlehlá síť

2 Počítačové sítě Síť (network) –počítačová síť – hostitelské počítače (hosts) – servery, klientské počítače ( osobní počítače, pracovní stanice, terminály) –komunikační síť, přenosová síť – propojovací mezilehlá zařízení – komunikační kanály - spoje –komunikační kanál – soubor prostředků umožňujících přenos –spoj – řízený komunikační kanál –komunikační kanál fyzický vs. komunikační kanál virtuální

3 Počítačové sítě Počítačová síť – graf uzly …. hostitelské počítače propojovací zařízení hrany… komunikační kanály Komunikace „každý s každým“ Způsob propojení uzlů – topologietopologie –topologie s násobným přístupem k médiu (bus, ring) –topologie s výhradním přístupem k médiu

4

5

6 Počítačové sítě Typy komunikačních sítí –podle geografického pokrytí (ale i podle typů propojených uzlů, používaných přenosových technologií…) – tradiční dělení (LAN, MAN, WAN) –podle přenosových technologií (síť Ethernet, síť ATM, Frame Relay, ISDN, …) –podle typu topologického uspořádání (kruhová, sběrnicová, stromová… –podle vlastnictví (privátní, veřejné) –podle použitých přenosových médií (bezdrátová, optická, metalická)

7 Počítačové sítě Typy sítí –podle typu přenášené informace (datové, hlasové, multimediální..) –podle síťové architektury (TCP/IP – internet, NetWare, DECnet, AppleTalk, …) Kategorizace současná –sítě páteřní (vysokorychlostní) –sítě distribuční (sítě ISP) –sítě přístupové („poslední míle“, „poslední metry“) –lokální sítě organizací – intranety

8 Poslední míle (přístupová síť) Distribuční síť ISP LAN Páteřní síť ISP

Princip hierarchického návrhu sítě 9

10 Počítačové sítě Pojmy: informace - něco, čemu „rozumí“ agent zpráva – formalizovaná informace – formát dohodnutý mezi komunikujícími stranami (seskupení datových jednotek – datový paket) data – jednotky přenášející informaci (textová, grafický formát, zvuková, video,..) Formát dat data digitální – binární „1“ a „0“ – datový element „bit“ data analogová – zvuk Místo existence dat vstupní data uložená data přenášená data výstupní data

11 Počítačové sítě Signál - časová funkce fyzikální veličiny - generovaná vysílačem a přijímaná přijímačem  signál periodický »signál analogový »signál diskrétní  signál neperiodický »signál analogový »signál diskrétní Médium – prostředí umožňující vedení signálu (vodiče) šíření signálů (volný prostor)

12 Počítačové sítě Claude Shannon: „Informace je míra množství neurčitosti nebo nejistoty o nějakém náhodném ději, odstraněná realizací tohoto děje“ Norbert Wiener: „Informace je název pro obsah toho, co se vymění s vnějším světem, když se mu přizpůsobujeme a působíme na něj svým přizpůsobováním Z pohledu datových přenosů: „Informace je význam přidělený přenášeným datům uspořádaným do zpráv“

13 Počítačové sítě Komunikační model informace  data  signál…..signál´  data´  informace (zpráva) (zpráva´) musí platit: zpráva ~ zpráva´ ( m = m´ ) data vysílaná – g(t)data přijímaná – g´(t) korektní přenos ………… g(t) ~ g´(t) signál vyslaný – s(t)signál přijatý – r(t) může být ………..s(t) = r(t) nebo s(t)  r(t)

14 Počítačové sítě Signál – fyzikální prostředek (fyzikální hodnota proměnná v čase) umožňující přenos dat. Přenosové médium – prostředí pro šíření signálu (fyzicky vymezené – vodič, fyzicky nevymezené, prostupné) Fyzikální podstata signálu – elektromagnetické vlny Způsob šíření signálu –„point-to-point“, dvoubodové - unicast –všesměrové - broadcast –skupinové (do specifikovaných cílů) – multicast –nový termín – anycast Dvoubodový přenos – jednosměrný - simplex obousměrný současný – full duplex obousměrný střídavý – half duplex –Pojmy uplink a downlink

15 Počítačové sítě Signál se šíří přenosovým médiem prostřednictvím elektromagnetických vln Rychlost šíření prostorem: c = m/s (rychlost světla) Perioda vlny:T [s]Vlnová délka: [m]Platí: c = /T Frekvence:f [Hz] Platí: f = 1/T

16 Počítačové sítě Šíření elektromagnetických vln prostorem

17 Elektromagnetické spektrum

18 Koaxiální kabel Kroucený dvoudrát Optický vodič Ethernet 10 Mb 100 Mb 1Gb 10Gb 1Tb Pásma pro bezdrátové přenosy

19 Počítačové sítě Pojem - šířka pásma (rozdíl mezi nejvyšší a nejnižší frekvencí, které je možno přenášet) –Základní pásmo (1 frekvence) - baseband –Úzké pásmo – narrowband (3 kHz) –Široké pásmo – broadband (min. 20 kHz, v současnosti stovky MHz až GHz)

20 Počítačové sítě Periodický signál s(t + T) = s(t) Signál analogový –perioda - T –amplituda - A –fáze - Φ Signál diskrétní (digitální) –perioda - T –amplituda - A A T Φ T A

21 Počítačové sítě Každý signál (diskrétní i analogový) vyžaduje pro přenos určitou šířku pásma: –základní pásmo baseband – pro přenos signálu s jednou frekvencí (není transponován do jiné frekvence) – typicky LAN –úzké pásmo narrowband – pro hlasové přenosy 50 – 64 kbps – typicky telefonní sítě –široké pásmo broadband – pro multiplexované přenosové kanály (frekvenčně sdílené) – typicky WAN