Základní pojmy Počítačová síť

Prezentace na téma: "Základní pojmy Počítačová síť"— Transkript prezentace:

1 Základní pojmy Počítačová síť
vzájemné propojení počítačů (příp. dalších zařízení) umožňující jejich vzájemnou komunikaci a sdílení hardwaru, softwaru a dat Hardwarové prostředky sítí uzly (stanice, servery, karty pro síťová rozhraní) topologie (způsob propojení uzlů v síti) logická – způsob komunikace počítačů přes propojovací kabely (jaké je pořadí vysílání zpráv, kudy zpráva jde) fyzická – způsob propojení počítačů pomocí propojovacích kabelů (jak je to fyzicky zapojeno) pasivní a aktivní prvky sítě pomocné komponenty (periferní zařízení, bezpečnostní zařízení a nástroje)

2 Základní pojmy Softwarové prostředky sítí
síťové operační systémy a software pracovních stanic programové vybavení serverů a ovladače HW nástroje pro analýzu a monitoring provozu sítě nástroje pro správu HW a SW aplikace (síťové programové vybavení)

3 Výhody a nevýhody počítačových sítí
ekonomické (může ušetřit náklady na hardware, často i na údržbu a správu systémů) výrazné zlepšení komunikace ( , skype, ICQ …) vyšší efektivita a produktivita práce (sdílení hardwaru a dat) může uspořit lidské zdroje je možné pracovat zcela novými způsoby Nevýhody ekonomické (počáteční náklady mohou být vyšší, je třeba sledovat dlouhodobější hledisko) snadněji zneužitelné (nutností je dobré zabezpečení přístupu k datům a zabezpečení komunikace) vyžaduje odborníky (příp. pomoc specializované firmy) náchylnější k poruchám

4 Trocha historie  60. léta 70. léta 80. léta 90. léta Současnost
sálové počítače s terminály připojenými přes telefonní linky 70. léta minipočítače s terminály distribuované na jednotlivá pracoviště (problémy s komunikací minipočítačů) 80. léta osobní počítače (IBM PC) s distribuovaným výkonem nastává rychlý rozvoj síťových technologií 90. léta rozvoj globálních počítačových sítí (Internet) rozvoj progresivních síťových technologií (vyšší přenosové rychlosti, vyšší výkon, bezdrátové sítě,...) Současnost nové technologie umožňují větší centralizaci služeb ???

5 Trocha historie  ARPANET – univerzitní síť
Advanced Research Projects Agency NET ARPA - vládní agentura USA pro obranu 1968 – spuštění testovacího provozu 1969 – instalace prvního uzlu sítě v UCLA celkem 4 uzly (Stanford, Utah, LA, Santa Barbara) rychlý nárůst uzlů 1971 – celkem 15 uzlů 1972 – již 31 uzlů (většinou univerzity) roku 1983 oddělení části ARPANETU a vznik vojenského MILNETU Cliff Stoll – Kukaččí vejce ( )

6 Mapa ARPANETu v roce 1971

7 Internet u nás 1989 vznik amatérské a vládou nepodporované sítě FidoNet 1990 příchod EUNetu 13. únor 1992 oficiální připojení ČSFR k Internetu 1996 založení sdružení CESNET, které spravuje páteřní akademickou síť

8 Rozdělení sítí Podle přenosové rychlosti rozsahu typu uzlů
vztahu mezi uzly topologie architektury možnosti přístupu

9 Rozdělení sítí podle přenosové rychlosti
Několik generací první generace - rychlost řádově kb/s druhá generace (Ethernet, Token Ring, ARCnet) rychlost 1-20 Mb/s; třetí generace (FDDI, ATM, Gigabit Ethernet) rychlost Mb/s čtvrtá generace (páteř CESNET2, 10 Gb Ethernet) rychlost 2 – 10 Gb/s současnost - rychlosti vyšší než 10Gb/s výzkum a testování Tb/s

10 Rozdělení sítí podle rozsahu
PAN (Personal Area Network) LAN (Local Area Network) MAN (Metropolitan Area Network) WAN (Wide Area Network) GAN (Global Area Network) Poznámka : dělení nemá přesné hranice, jednotlivé sítě se mohou překrývat

11 Rozdělení sítí podle rozsahu

12 Rozdělení sítí podle rozsahu

13 Rozdělení sítí podle rozsahu
PAN (Personal Area Network) osobní síť krátké vzdálenosti (metry) většinou bezdrát IrDA, Bluetooth důraz na jednoduchost, ne na průtok využití PDA, notebooky, mobily a další

14 Rozdělení sítí podle rozsahu
LAN (Local Area Network) lokální sítě geograficky malá rozloha ( v rámci jedné místnosti, budovy, areálu…) kabeláž do několika km až několik set PC většinou jednotná architektura (homogenní) většinou přímé propojení počítačů bez nutnosti směrování

15 Rozdělení sítí podle rozsahu
MAN (Metropolitan Area Network) Mezistupeň mezi LAN a WAN kombinuje vlastnosti obou například školní subsystém zahrnující několik škol, fakult a kateder nebo síťové propojení většího města (odtud i název)

16 Rozdělení sítí podle rozsahu
WAN (Wide Area Network) rozsáhlé sítě (bez prostorového omezení) rozlišná architektura sítě LAN různého standardu různý hardware různé operační systémy různé druhy propojení sítí geograficky velká rozloha 100 a 1000 km, kontinenty propojení více LAN např. Internet nutnost směrování dat

17 Rozdělení sítí WAN (CESNET2)

18 Srovnání LAN a WAN Důvod Rychlost Topologie vlastnictví uzly Dostupnost uzlů Přenosové zpoždění Spolehlivost cest LAN Sdílení 10Mb/s– 10Gb/s symetrická vlastní Menší(hl.stanice) Občas Malé velká WAN Komunikace 1Mb/s -100Mb/s Nepravidelná pronájem Větší(hl.servery) stále velké malá

19 Rozdělení sítí podle typu uzlů
Sítě mohou být tvořené osobními počítači (většina LAN) minipočítači a mainframy (např. servery v univerzitní síti nebo ve výpočetním centru) jinými sítěmi (tzv. páteřní sítě, Internet – síť sítí)

20 Rozdělení sítí podle vztahu mezi uzly
Peer to peer (P2P) každý počítač v síti má rovnocenné postavení vůči ostatním každý počítač může nabízet svá zařízení ostatním a využívat zařízení ostatních příklad: Windows , Linux, MacOS Klient - server server - počítač nabízející svůj hardware nebo software ostatním, řídí přístup ke sdíleným zdrojům a do sítě klient - počítač využívající hardware nebo software serverů server může být i dedikovaný (vyhrazený – nemůže fungovat jako klient) - např. Novell příklad: Windows 2008server, Linux/unix, Solaris

21 Modely sítě Klient - Server
Model mainframe (host - terminál) základem sítě - mainframe původně - sálový počítač k němu připojeny - terminály terminál = klávesnice + monitor popř. PC v režimu terminál vysoká spolehlivost a stabilita data umístěna na jednom místě výrobce hardwaru dodává i OS popř. i aplikace (databáze)

22 Modely sítě Klient - Server

23 Modely sítě Klient - Server
Model desktop část výpočetního výkonu sítě na stanici obsahuje tzv. klienta spouštějí se na ní aplikace např. Microsoft Windows NT, Novell NetWare většinou podnikové sítě nižší pořizovací náklady

24 Modely sítě Klient - Server

25 Servery v síti File Server Print Server Databázový server
Aplikační server Doménový server Etc.

26 Servery v síti File Server neposílá FAT
posílá pouze modifikovaný soubor během modifikace uzamkne soubor na serveru nemůže ho modifikovat jiná stanice není potřeba pro každou stanici logický disk rychlejší přístup k datům

27 Druhy File serverů Centralizovaný fileserver Distribuovaný fileserver
pouze jeden v celé síti má na starost celou síť Výpadek znamená zhroucení Distribuovaný fileserver v síti více fileserverů (každý obsluhuje část sítě) výpadek jednoho serveru neznamená zhroucení sítě rychlejší přístup k datům

28 Druhy File serverů Nevyhrazený fileserver Vyhrazený fileserver
může se na něm pracovat i jako na pracovní stanici nižší náklady na vybavení sítě Vyhrazený fileserver nepracuje se na něm pouze pro správu sítě vyšší výkon vyšší bezpečnost

29 Servery v síti Print Server Databázový server stará se o tisk v síti
obsahuje databázi určitých informací přístup k informacím více uživatelů současně prostředky pro vyhledávání informací zabezpečení databáze

30 Servery v síti Doméhový Server Aplikační server
Zajišťuje služby po správu active directory(windows) „samba(linux)“ Aplikační server Běží na něm síťové aplikace. Výpočty se provádějí na serveru, na stanici se jen zobrazují výsledky

31 Rozdělení sítí podle topologie
Sběrnicová (BUS) Kruhová (RING) Hvězdicová (STAR) Hvězdicová kruhová (STAR-RING) Strukturovaná kabeláž

32 Sběrnicová topologie (BUS)
Výhody nízká cena snadnost připojení nového uzlu jednoduchost malá délka kabelů Nevýhody malá porucha rozpojí celou síť složitá administrace dochází ke kolizím nutnost terminátorů nízká bezpečnost dat

33 Sběrnicová topologie (BUS)
Příklad : Ethernet 10Base-2 – koax. Kabel Prakticky se již nepoužívá

34 Kruhová topologie (RING)
Výhody nedochází ke kolizím méně náchylné k poruchám vyšší odolnost kabeláže delší dosah (stanice zesilují signál) Nevýhody vyšší náklad na zasíťování nákladnější aktivní prvky sítě delší kabeláž problémy s odpojováním stanic

35 Kruhová topologie (RING)
Příklad : FDDI, Token Ring Používá se zřídka

36 Hvězdicová topologie (STAR)
Výhody snadné připojení nového zařízení méně náchylné k poruchám příznivé ceny aktivních prvků !!! možnost nastavit prioritu uzlům centrální diagnostika sítě Nevýhody vyšší náklad na zasíťování dochází ke kolizím !!! potřeba aktivních prvků větší délka kabeláže problémy s výpadkem hubu

37 Hvězdicová topologie (STAR)
Příklad : Ethernet - 10/100 BaseT Používá se nejčastěji

38 Hvězdicová kruhová topologie
Výhody snadné připojení nového zařízení méně náchylné k poruchám nedochází ke kolizím !!! možnost nastavit prioritu uzlům centrální diagnostika sítě Nevýhody vyšší náklad na zasíťování drahé aktivní prvky sítě !!! větší délka kabeláže

39 Hvězdicová kruhová topologie
Příklad : 100 VG AnyLAN Příliš se nepoužívá

40 Strukturovaná kabeláž
Výhody snadné připojení nového zařízení jednoduché přemístění zařízení možnost centrální administrace sítě Nevýhody vyšší náklad na zasíťování větší délka kabeláže

41 Strukturovaná kabeláž
Příklad : skoro všude Používá se velmi často

42 Rozdělení sítí podle architektury
Architektura sítě se skládá z topologie (fyzické uspořádání sítě) protokolů (pravidla pro komunikaci a datové prvky) Každá architektura v sobě zahrnuje implicitní topologii (např. Ethernet - hvězdicová, FDDI – kruhová, Token Ring - kruhová, …) Architektury se od sebe mohou lišit přenosovým médiem (FDDI - optika, ARCnet - metalický kabel, ...) Komunikaci různých architektur zajišťují HUBy, switche, routery, transceivery (podrobněji v dalších hodinách)

43 Rozdělení sítí podle možnosti přístupu
Sdílené médium (Ethernet, Token Ring, ...) může vysílat současně pouze jeden uzel s náhodným přístupem (Ethernet, …) dochází ke kolizím, s deterministickým přístupen (Token Ring, …) nedochází ke kolizím => vyšší propustnost sítě Přepínané sítě (ATM) podle potřeb se vytváří dočasná spojení jednonásobná – pouze jedno spojení najednou vícenásobná (multiplexing) - umožňuje více uzlům vysílat současně (podstatné zvýšení propustnosti sítě)