Úvod do počítačových sítí David Švarc

Obsah Základy a rozdělení Síťová zařízení Síťové informace Animace: Jednoduchá síť Animace: Maska podsítě Animace: Složitější síť

Základy a rozdělení Než začneme…

Rozdělení sítí – geografické PAN – Personal Area Network Rozlehlost: Síť s nejmenší působností Propojení: mobilních telefonů, PDA, notebooků, … Technologie: Bluetooth, IrDa, ZigBee LAN – Local Area Network Rozlehlost: Místní síť s menší působností Propojení: propojení uzlů (počítačů, routerů, …) v rámci budovy nebo blízkých budov Technologie: Ethernet, FibreOptic, WiFi MAN – Metropolitan Area Network Rozlehlost: Síť s větší působností Propojení: několika LAN sítí, např. budov, rámcově desítky kilometrů WAN – Wide Area Network Rozlehlost: Rozlehlá síť Propojení: několik sítí LAN a MAN, po celém státě, kontinentu, světě, vesmíru Technologie: Satelitní přenosy, ISDN, FibreOptic

Identifikace počítače v síti MAC adresa Fyzická adresa síťového zařízení Jedinečná pro každý vyrobený kus Šest hodnot v šestnáctkové soustavě ( v rozsahu 00-FF) oddělených pomlčkou nebo dvojtečkou Příklad: 1C-2F-17-BB-A0-F5 IP adresa (IPv4) Identifikuje zařízení na síti Jedinečná pro každé zařízení ve stejné síti nebo podsíti Čtyři čísla v rozsahu 0-255 oddělena tečkou Příklad: 192.168.50.1

ISP – Internet Service Provider Poskytovatel internetových služeb Je společnost nebo jednotlivec, který zajišťuje spojení počítače v síti LAN s internetem U nás jsou největšími poskytovateli internetového připojení pro domácnosti a malé firmy např. O2, UPC, GTS, Netservis, Econnect, Active24 apod.

Síťová zařízení Aktivní síťové prvky

Bridge Síťový most Spojuje dvě části sítě a tak může oddělit provoz na různých částech sítě a tím zmenšit její vytížení. Jednoduše nepřeposílá pakety určené do stejné části sítě, ale jen ty, které jsou určené do té druhé části.

Hub Rozbočovač Větví síť Veškerá data, která přijme rozešle všem připojeným zařízením (portům), bez ohledu na to, komu jsou data určena Příliš zatěžuje síť

Switch Přepínač Propojuje části sítě Data, která na jednom portu přijme odesílá pouze do portu, kde se nachází příjemce Oproti hubu zmenšuje zatížení sítě a zvyšuje bezpečnost (nesdílí veškerá data)

Router Směrovač Řídí provoz na síti Přeposílá datové balíčky směrem k jejich cíli LAN – oblast za routerem (k místní síti) WAN – oblast před routerem (k internetu)

Modem Modulátor a demodulátor signálu Zařízení převádějící mezi analogovým a digitálním signálem Převádí např. telefonní signál na signál ethernet a zpět Vypadá podobně jako router

Síťové informace Co všechno musí počítač na sítí znát

Datový balíček, paket, datagram Na síti jsou informace přenášeny v podobě datových paketů Datagram je zvláštní případ paketu, kdy v případě výskytu chyby o ní není odesílatel informován Jde o sekvenci jedniček a nul tak, že tato sekvence je tvořena označením začátku a konce datového balíčku a samotný paket se pak skládá z hlavičky, vlastních dat a kontrolního součtu …0111011…010110…101101011110101010…1110…1000011101010… IP adresy odesílatele a příjemce DATA Σ

IP adresa – IP Každé síťové zařízení (které může mluvit do řízení sítě) je označeno IP adresou Jde o jedinečné označení zařízení v rámci jedné sítě Na jedné síti se tedy nesmí vyskytnout dvě zařízení se stejnou IP adresou (jinak dochází ke kolizím a zpomalení sítě a výraznému zpomalení kolidujících zařízení) Každý datový balíček nese informaci o tom od koho a komu je posílán právě ve formě IP adres 192.168.50.1 10.0.0.1 74.76.75.11

Maska podsítě (Subnet Mask – SM) Dělí rozsahy IP adres tak aby v síti tvořily podsítě Zjednodušeně určuje jaká část z IP adresy určuje adresu podsítě a jaká část adresu počítače na dané podsíti Zjednodušuje různá pravidla, která lze nastavit jako platná právě jen pro některou podsíť a není třeba tak vytvářet další síť nebo pravidla složitě nastavovat na každém počítači zvlášť 255.255.255.255 255.255.255.0 255.255.0.0 255.0.0.0

Výchozí brána (Default Gateway – GW) Výchozí brána je zařízení (s vlastní IP adresou), na které jsou odesílány všechny datové pakety, které jsou adresovány počítačům mimo místní síť. Přes toto zařízení (např. router, nebo server či jiný počítač) tedy odcházejí pakety ze sítě LAN do sítě WAN (a naopak ze sítě WAN přicházejí do sítě LAN pakety „z vnějšku“ adresované do vaší sítě). Každý počítač, chce-li komunikovat mimo vlastní síť, musí mít nastavenou adresu tohoto zařízení. V jeho síťových informacích je tato IP adresa označena jako výchozí brána. Příklad: Domácí počítač s adresou 10.15.10.77 je připojen k internetu přes router s adresou 10.15.10.1. Tento počítač má tedy jako GW nastavenu právě adresu routeru, přes který je připojen mimo vlastní síť (tedy k síti WAN), čili 10.15.10.1.

DNS server (Domain Name Service – DNS) Domain Name Service znamená v překladu Služba Doménových Jmen Server DNS je počítač (případně jiné zařízení na kterém server běží, třeba router), který překládá doménová jména na IP adresy. Při komunikaci v internetu často používáme doménové názvy (např. www.seznam.cz). Počítače ale mezi sebou komunikují výhradně pomocí IP adres. Ty si zase lidé nepamatují tak snadno. Proto DNS server při zadání doménového jména provede překlad na IP adresu a následně je už počítač schopen se domluvit s počítačem, kterému doménové jméno náleží.

Každý počítač v sítí má: Název informace ozn. příklad IP adresu IP: 192.168.50.1 Masku podsítě SM: 255.255.255.0 Výchozí bránu GW: 192.168.1.1 DNS server DNS: 192.168.1.1 Sekundární DNS: 8.8.8.8 Všechny tyto údaje mohou být nastaveny ručně nebo přiděleny tzv. DHCP serverem.

DHCP server Dynamic Host Configuration Protocol Server běží zpravidla na routeru nebo počítači (serveru) a stará se o přidělování všech potřebných informací o síti každému klientovi, který se do sítě připojí. Tím, že přiděluje IP adresy si o nich vede záznamy a vylučuje tak možnost přidělení stejné IP adresy dvěma zařízením. Přidělené informace mají omezenou platnost – pokud se klient delší dobu (nastavitelnou) nepřihlásí, informace (IP adresa) je poskytnuta někomu dalšímu – v podstatě se jedná o pronájem.

Animace

Jednoduchá síť ISP Internet IP: 192.168.10.4 SM: 255.255.0.0 GW: 192.168.1.1 DNS: 192.168.1.1 DNS: 8.8.8.8 ISP Router Přehrát IP: 192.168.10.3 SM: 255.255.0.0 GW: 192.168.1.1 DNS: 192.168.1.1 DNS: 8.8.8.8 IP: 192.168.10.2 SM: 255.255.0.0 GW: 192.168.1.1 DNS: 192.168.1.1 DNS: 8.8.8.8 Přenos LAN Přenos WAN Přenos WLAN

255.0.0.0 Maska podsítě Switch nebo Router 255.255.0.0 Switch 255.255.255.0 255.255.255.255 192.168.50.1 192.168.50.1 192.168.50.1 192.168.50.1 192.168.50.1 192.168.50.2 192.168.50.2 192.168.50.2 192.168.50.2 192.168.50.2 192.119.50.1 192.119.50.1 192.119.50.1 192.119.50.1 192.119.50.1 192.168.51.1 192.168.51.1 192.168.51.1 192.168.51.1 192.168.51.1 192.168.51.2 192.168.51.2 192.168.51.2 192.168.51.2 192.168.51.2 192.119.35.1 192.119.35.1 192.119.35.1 192.119.35.1 192.119.35.1 192.119.35.2 192.119.35.2 192.119.35.2 192.119.35.2 192.119.35.2