Počítačové sítě Základní pojmy Komunikační prostředí Počítačové sítě - Základní pojmy

Počítačové sítě Základní pojmy Základní komunikační model Počítačové sítě - Základní pojmy

Počítačové sítě Základní pojmy Základní složky komunikačního modelu: Zdrojový systém Původce informace Počítač (v počítačové síti) Cílový systém Příjemce informace Distribuční systém Prostředí umožňující přenos informace Počítačová síť Počítačové sítě - Základní pojmy

Počítačové sítě Základní pojmy

Počítačové sítě Základní pojmy Síť (network) Komunikační síť, přenosová síť – propojovací mezilehlá zařízení – komunikační kanály - koncová zařízení Počítačová síť – hostitelské počítače (hosts) – servery , klientské počítače ( osobní počítače, pracovní stanice, terminály) Komunikační kanál – soubor prostředků umožňujících přenos informace (vysílač/přijímač + přenosové médium) Spoj – řízený komunikační kanál Komunikační kanál fyzický vs. komunikační kanál virtuální Počítačové sítě - Základní pojmy

Počítačové sítě Základní pojmy Konvergence služeb – konvergence sítí Specifikace požadavků na přenosy různých typů dat Časové nebo frekvenční sdílení kanálu Počítačové sítě - Základní pojmy

Počítačové sítě Základní pojmy Komponenty sítě Počítačové sítě - Základní pojmy

Počítačové sítě Základní pojmy Fyzické elementy (HW) Přenosová média (kabely metalické/optické, bezdrátové přenosové kanály) Síťová zařízení (směrovače, přepínače, HUB, opakovače …..) Koncová zařízení (PC, servery, tiskárny, telefony ….) Logické elementy (SW) – programy probíhající na síťových a koncových zařízení Zajišťují přenos zprávy (směrování, DNS,… Provedení požadované služby (Web, e-mail, ….) Počítačové sítě - Základní pojmy

Počítačové sítě Základní pojmy Další pojmy NIC (Network Interface Card ) – LAN adaptér – zajistí fyzické připojení PC nebo jiného koncového zařízení do sítě. Fyzický port – konektor/vývod na síťovém zařízení (switch, router, ..) pro připojení média Transportní port – logický přístupový bod v OS, kudy vstupují/vystupují zprávy do probíhajícího procesu Interface (rozhraní) – logické porty na síťových nebo koncových zařízeních, které připojují zařízení do určité sítě. Počítačové sítě - Základní pojmy

Počítačové sítě Základní pojmy Přenosová média pro distribuci signálu Kroucená dvoulinka (twisted pair) označení UTP 5, UTP 6, UTP 7) nejvíce používaný vodič v současných LAN pro připojení koncových uzlů (tzv. horizontální kabeláž) Koaxiální kabel (v současných LAN již téměř nepoužívaný) Optický kabel „single-mode“ nebo „multi-mode“ v současných LAN se používá „multi-mode“ v páteřních segmentech – tzv. vertikální kabeláž „single-mode“ se používá zejména v sítích WAN Vzduch (bezdrátové přenosy) Počítačové sítě - Základní pojmy

Počítačové sítě Základní pojmy Network Operating System NIC (Network Interface Card) Síťová karta Síťové rozhraní síťového uzlu (počítač, periferie, switch, router,…) Počítačové sítě - Základní pojmy

Počítačové sítě Základní pojmy Počítačová síť – graf Základní požadavek – komunikovat může „každý s každým“ Způsob propojení uzlů – topologie topologie s násobným přístupem k médiu (bus, ring) – sdílení spoje (typická pro LAN) topologie s výhradním přístupem k médiu (typická pro WAN) Uzly …. hostitelské počítače/propojovací zařízení Hrany… komunikační kanály - spoje Počítačové sítě - Základní pojmy

Počítačové sítě - Základní pojmy Topologie LAN Počítačové sítě - Základní pojmy

Počítačové sítě - Základní pojmy Topologie WAN Počítačové sítě - Základní pojmy

Počítačové sítě Základní pojmy Typy komunikačních sítí podle geografického pokrytí – tradiční dělení (PAN, LAN, MAN, WAN) podle přenosových technologií (síť Ethernet, síť ATM, Frame Relay, ISDN, …) podle topologického uspořádání (kruhová, sběrnicová, stromová… podle vlastnictví (privátní, veřejné) podle použitých přenosových médií (bezdrátová, optická, metalická) podle fyzikální podstaty signálu (digitální, analogové) Počítačové sítě - Základní pojmy

Počítačové sítě Základní pojmy Typy sítí (pokračování) podle typu přenášené informace (datové, hlasové, multimediální..) podle síťové architektury (TCP/IP – internet, NetWare, DECnet, AppleTalk, …) podle „role“ uzlů v síti (server–klient, peer-to-peer) podle techniky přenosu se spojením (connection-oriented) s přepínáním paketů (packet-switched) s přepínáním okruhů (komutační sítě) Počítačové sítě - Základní pojmy

Počítačové sítě Základní pojmy Co je síťová architektura Návrh uspořádání komunikační sítě Souhrn činností prováděných na prvcích sítě za účelem jejich vzájemné komunikace Problém komunikace je rozložen do funkčních vrstev poskytujících v komunikačním procesu určitou „službu“ Vrstvy vzájemně kooperují na principu „poskytovatel služby“ (podřazená vrstva) – „uživatel služby“ (nadřazená vrstva) Počítačové sítě - Základní pojmy

Počítačové sítě Základní pojmy Hierarchické uspořádání sítí Sítě páteřní (vysokorychlostní) Sítě distribuční (sítě ISP) Sítě přístupové („poslední míle“, „poslední metry“) Sítě lokální – podnikové intranety Počítačové sítě - Základní pojmy

Počítačové sítě Základní pojmy Propojení sítí Počítačové sítě - Základní pojmy

Hierarchické uspořádání sítě LAN (intranetu) Počítačové sítě Základní pojmy Hierarchické uspořádání sítě LAN (intranetu) Počítačové sítě - Základní pojmy

Počítačové sítě Základní pojmy Informace - něco, čemu „rozumí“ agent/příjemce zprávy Zpráva – formalizovaná informace – formát dohodnutý mezi komunikujícími stranami (seskupení datových jednotek – datový paket) Datové pakety (data) – jednotky přenášející informace (informace textová, grafická, zvuková, video, ..) Data z fyzikální podstaty data digitální – binární „1“ a „0“ – datový element „bit“ data analogová – zvuk Data v komunikačním procesu Vstupní /výstupní Uložená/přenášená Počítačové sítě - Základní pojmy

Počítačové sítě Základní pojmy Signál - časová funkce fyzikální veličiny - generovaná vysílačem a přijímaná přijímačem Signál periodický (opakovaný průběh v časové periodě) signál analogový signál diskrétní Signál neperiodický Médium – fyzikální prostředí umožňující vedení signálu (vodiče) šíření signálů (volný prostor)  Počítačové sítě - Základní pojmy

Počítačové sítě Základní pojmy ICT: „Informace je význam přidělený přenášeným datům uspořádaným do zpráv“ 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 Počítačové sítě - Základní pojmy

Počítačové sítě Základní pojmy Přenos informace Musí platit: vstupní zpráva ~ výstupní zpráva ( m = m´ ) Tedy platí: g(t) ~ g´(t) Ale může platit: s(t) = r(t) i s(t)  r(t) Počítačové sítě - Základní pojmy

Počítačové sítě Základní pojmy 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 do nejbližšího nebo „nejlepšího“ člena skupiny – anycast Dvoubodový přenos – jednosměrný - simplex obousměrný současný – full duplex obousměrný střídavý – half duplex Pojmy uplink a downlink Počítačové sítě - Základní pojmy

Počítačové sítě Základní pojmy

Počítačové sítě Základní pojmy Signál se šíří přenosovým médiem prostřednictvím elektromagnetických vln Rychlost šíření prostorem: c = 300 000 000 m/s (rychlost světla) Perioda vlny: T [s] Vlnová délka:  [m] Platí: c = /T Frekvence: f [Hz] Platí: f = 1/T Počítačové sítě - Základní pojmy

Počítačové sítě Základní pojmy Šíření elektromagnetických vln prostorem Počítačové sítě - Základní pojmy

Elektromagnetické spektrum Počítačové sítě - Základní pojmy

Počítačové sítě - Základní pojmy Koaxiální kabel Optický vodič Kroucený dvoudrát 10 Mb 100 Mb 1Gb 10Gb 1Tb Počítačové sítě - Základní pojmy Ethernet Pásma pro bezdrátové přenosy

Počítačové sítě Základní pojmy Šířka pásma (rozdíl mezi nejvyšší a nejnižší frekvencí, které je možno přenášet) udává se v jednotkách Hz (.. MHz, GHz, …) Základní pásmo (1 frekvence) – baseband (typické pro LAN) Úzké pásmo – narrowband (3 kHz) Široké pásmo (min. 20 kHz, v současnosti stovky MHz až GHz) – broadband (typické pro WAN) http://cs.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetick%C3%A9_spektrum Počítačové sítě - Základní pojmy

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

Počítačové sítě Základní pojmy 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 a přístupové sítě Počítačové sítě - Základní pojmy