POČÍTAČOVÉ SÍTĚ

Co je to počítačová síť Soustava vzájemně propojených počítačů a periferií

Co je to počítačová síť souhrn služeb poskytovaných navzájem propojenými počítači – sdílení dat, prostředků podle přístupových práv větší sítě jsou tvořeny soustavou vzájemně propojených menších sítí v sítích jsou různé typy zařízení (počítače, PDA, notebooky, mobilní zařízení atd.) sítě jsou vzájemně propojeny (kabelem, bezdrátově)

Počítačová síť

Sítě podle velikosti

Sítě podle velikosti velikost sítě posuzujeme podle poměru doby vysílání signálu (tv) k době šíření (ts): LAN lokální, místní síť (tv > ts) MAN metropolitní síť (tv = ts) WAN rozlehlá síť (tv < ts) dnes je často na všech úrovních stejná technologie (Ethernet)

Sítě LAN Sítě LAN se rozkládají na rozloze řádově stovek metrů (budovy, byty). Jsou charakterizovány homogenností (všechny počítače stejného druhu).

Sítě MAN Rozloha sítí MAN odpovídá rozsahu města či regionu. Jsou složeny z jednotlivých sítí LAN

Sítě WAN Sítě WAN pokrývají rozlehlá území (wide – rozlehlý). Příkladem sítě WAN je např. síť INTERNET

Protokoly Počítače spolu komunikují prostřednictvím protokolů. Protokol – sada dohod, jak budou spolu zařízení v síti komunikovat (jak velké budou pakety, jak bude vypadat jejich hlavička a tělo atd.). TCP/IP pro komunikaci po internetu HTTP pro přenos HTML dokumentů FTP pro přenos souborů IPX/SPX pro komunikaci po místní síti atd.

POČÍTAČOVÉ SÍTĚ LAN

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…přístupová práva

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 (bus) Hvězdicová (star) Kruhová (ring) 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 malá stabilita - přerušení signálu (např. rozpojením či volným koncem) vede k zániku komunikace na celé sběrnici malá cena, jednoduchá konstrukce 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 jednoho bodu přerušení zabraňuje jejímu použití na místech se snadným přístupem koncových uživatelů nefunkčnost při rozpojení sítě 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 nebezpečí rozpojení sběrnice (switch může být např. uzamčen v racku) odpojení segmentu stanice neovlivní zbytek sítě důležité – rozpojení sítě není ovlivněno 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