Počítačové sítě.

Prezentace na téma: "Počítačové sítě."— Transkript prezentace:

1 Počítačové sítě

2 Počítačová síť je skupina počítačů (uzlů), popřípadě periferií, které jsou vzájemně propojeny tak, aby mohly mezi sebou komunikovat.

3 Základní prvky sítě Počítače se síťovým adaptérem – pracovní stanice a servery. Komponenty umožňující propojení – přenosová média, pasivní prvky (konektory, zásuvky, …) a aktivní prvky sítě. Software, který umožňuje sdílení a přístup ke zdrojům – síťový operační systém. Společná sada pravidel, která definuje způsob komunikace v síti – komunikační protokoly.

4 Přenosová média Koaxiální kabel
Kroucená dvoulinka (Twisted Pair), kroucený čtyřpár Optický kabel Radiové spoje Satelitní spoje Infračervené přenosy

5 Aktivní prvky sítě Opakovač (Repeater) – zesilovač signálu
Koncentrátor (Hub) – propouští všechna data Most (Bridge) – odděluje provoz v segmentech sítě Přepínač (Switch) – propustí data podle segmentů Směrovač (Router) – provádí směrování k uzlu Brána (Gateway) – propojuje velmi odlišné sítě (často až na úrovni aplikační vrstvy)‏ fyzický přenos V. síťového rozhraní uzel X uzel Y Aplikační Transportní Síťová most opakovač směrovač brána

6 Aktivní prvky sítě Opakovač Koncentrátor (HUB)‏ Přepínače

7 Rozdělení sítí Podle rozlehlosti
LAN (lokální počítačové sítě (Local Area Network)), MAN (metropolitní sítě (Metropolitan Area Network)), WAN (rozlehlé datové sítě (Wide Area Network))‏ Podle topologie sběrnicová (Ethernet), kruhová (Token Ring), hvězda (ARCnet)‏ Podle přístupové metody stochastická - CSMA/ CD (Ethernet), deterministická (Token Ring)‏ Podle rolí jednotlivých uzlů peer to peer, klient - server

8 Topologie sítě (uspořádání kabeláže)‏
Sběrnicová topologie: Ethernet HUB Topologie se strukturovanou kabeláží (hvězda): Ethernet Kruhová topologie: Token Ring

9 Přístupová metoda - kolizní - CSMA/CD
Přístupová metoda - kolizní - CSMA/CD (Carier Sense Multiple Access/Colision Detection)‏ peer-to-peer klient -server

10 Ethernet Standard, který z pohledu ISO-OSI pokrývá fyzickou a linkovou (spojovou) vrstvu Používá nedeterministickou přístupovou metodu s detekcí kolize (CSMA/CD)‏ Původně sběrnicová topologie sítě

11 Síťová architektura Představuje strukturu řízení komunikace
Založeny na vrstvových modelech Standardy: referenční model ISO/OSI léta 20. století (Open Systems Interconnection) rodina protokolů TCP/IP léta 20. století ARPAnet

12 Porovnání standardů síťových architektur
ISO/OSI – nejznámější standard, 7 vrstev, dokonalé řešení TCP/IP – vývoj modelu měl opačný charakter – od jednoduššího k dokonalejšímu protokoly -> vrstvy, TCP/IP ISO/OSI aplikační aplikační prezentační relační transportní transportní síťová síťová vrstva síťového linková rozhraní (fyzická) fyzická

13 Síťová architektura Vrstvový model (říká, co se má kde dělat)‏
rozdělení problému na dílčí úlohy, o které se starají jednotlivé vrstvy definuje rozhraní vrstev Protokol (říká, jak se má co dělat)‏ souhrn pravidel a technologií pro vzájemnou komunikaci je specifický pro konkrétní vrstvu definuje přesný formát dat

14 Vrstva Každá vrstva využívá služeb vrstvy nižší
Svoje služby každá vrstva nabízí vrstvě vyšší Partnerem vrstvy N při vzájemné komunikaci je opět vrstva N Spolupráce mezi entitami téže vrstvy je řízena komunikačními protokoly Vrstva N-1 Vrstva N+1 Vrstva N Komunikační protokol

15 Činnost v jednotlivých vrstvách TCP/IP
Aplikační vrstva Zajišťuje uživatelům přístup k souborům a aplikacím. Má na starosti konverzi dat, navazuje a ukončuje spojení. Zpřístupňuje síťové služby. Transportní vrstva Úkolem transportní vrstvy je zajistit spolehlivost přenosu – o to se stará protokol TCP. Některé aplikace si spolehlivost zajišťují samy v rámci aplikační vrstvy a používají protokol UDP. Síťová vrstva Úkolem síťové vrstvy je zajistit jednotnou adresaci, spojení a směrování (určuje cestu) mezi dvěma počítači. Nejdůležitějším protokolem této vrstvy je IP protokol.

16 Některé protokoly TCP/IP
Aplikační vrstva Zajišťuje uživatelům přístup k souborům a aplikacím. Má na starosti konverzi dat, navazuje a ukončuje spojení. Zpřístupňuje síťové služby. Vrstva síťového rozhraní Standardy v rámci této vrstvy definují pravidla pro připojení počítačů ke kabeláži, typy konektorů, způsob zpracování signálů, elektrické parametry signálů, atp. Základní úlohou je příjem, přenos a odesílání bloků dat (rámců) mezi propojenými uzly po přenosovém médiu (kabeláži). Některé protokoly TCP/IP Vrstva síťového rozhraní SÍŤOVÝ HARDWARE Síťová (Internetová)‏ RARP ARP ICMP IP Transportní UDP TCP Aplikační další HTTP SMTP FTP TELNET

17 Protokoly aplikační vrstvy
FTP (File Transfer Protocol) - pro službu FTP Telnet - pro službu Telnet (terminál) SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) - pro POP3 (Post Office Protocol) - pro službu HTTP (Hypertext Transfer Protocol) - pro službu WWW Protokoly transportní vrstvy TCP (Transmission Control Protocol) - kladně potvrzovaný přenos dat UDP (User Datagram Protocol) - nepotvrzovaný přenos dat Protokoly síťové vrstvy IP (Internet Protocol) - přenos paketů, směrování přes IP adresy ARP (Address Resolution Protocol) - MAC adresa z IP adresy RARP (Reverse Address Resolution Protocol) - automatické přidělení IP adresy připojenému počítači ICMP (Internet Control Message Protocol) - přenos služeb. informací

18 Komunikace v sítích TCP/IP
Adresace v TCP/IP Každý uzel v síti je jednoznačně identifikován svojí adresou. Pro komunikaci mezi uzly je třeba rozlišovat několik typů adres: Doménová adresa = textová adresa (na úrovni aplikační vrstvy) např. IP adresa = logická adresa (na úrovni síťové vrstvy) bitů - např MAC adresa = fyzická (skutečná) adresa (na úrovni vrstvy síťového rozhraní) bitů - např

19 Adresace v TCP/IP sítích
IP adresa (IP verze 4)‏ 32 bitové číslo zapsané jako čtveřice dekadických čísel oddělených tečkou. logická (abstraktní) adresa Konečný počet adres: 2 32 Příklad IP adresy: Pro potřeby směrování je IP adresa (p.q.r.s) tvořena 2 složkami: - netid (přiděluje správce IP adres) hostid (přiděluje správce IP adres)‏

20 Přenos dat mezi sítěmi Každý uzel v síti musí znát:
- svoji a cílovou IP adresu, IP adresu směrovače na své fyzické síti svoji MAC adresu Sítě spolu komunikují přes směrovače (routery) - přes IP adresy sítě Router 1 Router 2 Router 3 A B C D E

21 Komunikace v sítích TCP/IP
Uzel X Uzel Y každá vrstva při odesílání dat přidává svoje záhlaví nebo je odebírá při příjmu dat Aplikační vrstva Transportní vrstva Síťová vrstva Vrstva síťového rozhraní fyzický přenos rámec data z aplikace datagram paket zpráva TCP data TCP hlavička IP hlavička IP data data rámce hlavička rámce

22 Ethernet a adresace Adresa MAC má 6 bytů Adresa by měla být unikátní
Horní 3 byty dostává výrobce od autority 3Com AF SMC Rámce Ethernet II Ethernet 802.3 Ethernet 802.2 ...

23 Některé užitečné příkazy
Nefunguje-li síť, zadáme z příkazového řádku: ipconfig - zjistí IP adresu směrovače (výchozí brány) ping IP adresa brány - odezva uzlu

24 tracert adresa výpis trasy k danému uzlu