Druhy prenosov v sieti simplexn prenos simplex jednosmern

Druhy prenosov v sieti § simplexný prenos (simplex), jednosmerný prenos údajov, § poloduplexný prenos (half duplex), obojsmerný prenos údajov po jednom prenosovom médiu, ale nie v rovnakom okamihu, § duplexný prenos (full duplex), obojstranný prenos údajov, používa dva alebo viac kanálov. Počítačové siete a ich modely 1

Realizácia spojovej vrstvy Štandardy lokálnych sietí: ethernet, IEEE 802. 3, n token bus, IEEE 802. 4, n token ring, IEEE 802. 5. n Počítačové siete a ich modely 2

Ethernet § lineárna sieťová architektúra, uzly sú usporiadané na zbernici, § všesmerové vysielanie (broadcast), § viacnásobný prístup s detekciou nosiča a detekciou kolízie (CSMA/CD). Počítačové siete a ich modely 3

Ethernet CSMA/CD – Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection § uzly načúvajú na sieti, § uzol môže vysielať, ak neprebieha žiaden prenos, § signál prechádza po celej zbernici, ale len adresát si prenášané údaje uchová, § po ukončení vysielania uzol uvolní prenosové médium, § ak sa pokúsia vysielať naraz dva uzly, dôjde ku kolízii, § pri kolízii sa vysielanie preruší a proces začína odznova. Počítačové siete a ich modely 4

Ethernet Rýchlosť prenosu: § § § pomalý ethernet (IEEE 802. 3) – 10 Mbps, rýchly ethernet (IEEE 802. 3 u) – 100 Mbps, gigabitový ethernet (IEEE 802. 3 z) - 1000 Mbps Počítačové siete a ich modely 5

Token Bus 1 3 2 6 5 4 § stanice sú usporiadané do obojsmerného logického kruhu, § každý uzol pozná oboch svojich susedov, § uzly si odovzdávajú token (špeciálny rámec, 3 Byty), § vysielať môže len tá stanica, ktorá práve vlastní token, § nedochádza ku kolíziám, § deterministický prístup k prenosovému médiu, max. čas odozvy 20 ms, § používa sa pre priemyselné aplikácie. Počítačové siete a ich modely 6

Token Ring § produkt firmy IBM, § uzly sú zapojené do kruhu, § po kruhu putuje token, § uzol, ktorý chce vysielať si zoberie a ponechá token, § vysielané rámce putujú po kruhu, zoberie si ich len adresát, § po vyslaní rámca uzol vráti token do kruhu, § rámce, ktoré sa vrátia k odosielateľovi, sa pokladajú za nedoručiteľné a zrušia sa. Počítačové siete a ich modely 7

Token Ring Výhody: § nedochádza ku kolíziám, § po sieti neblúdia nedoručiteľné rámce. Prenosová rýchlosť: § 4 Mbps, § 16 Mbps, § 1000 Mbps. Počítačové siete a ich modely 8

Riešenie chýb prenosu Pri prenose paketov môže dochádzať k dvom druhom chybových situácií: § adresát paket prijme, ale z kontrolného súčtu vyplýva, že prenos neprebehol správne, § adresát paket vôbec nedostane, kvôli poškodeniu jeho adresného poľa, alebo kvôli nepripravenosti cieľového uzla. V oboch prípadoch sa musí prenos paketu zopakovať. Počítačové siete a ich modely 9

Riešenie chýb prenosu Metódy potvrdzovania: § § § pozitívne potvrdzovanie (vysielacia stanica čaká na potvrdenie – timeout), negatívne potvrdzovanie, číslovanie paketov, skupinové potvrdzovanie, nesamostatné potvrdzovanie (potvrdenie skôr prijatého paketu môže byť súčasťou aktuálne vysielanej správy pri obojstrannej komunikácii). Počítačové siete a ich modely 10

Klasifikácia počítačových sietí § § § podľa rozlohy (vzdialenosti), podľa vlastníctva, podľa štruktúry (topológie), podľa typu počítačov zapojených v sieti, podľa rozloženia a funkcie základných uzlov. Počítačové siete a ich modely 11

Klasifikácia počítačových sietí Podľa rozlohy: § lokálne siete (LAN – Local Area Network), § mestské siete (MAN – Metropolitan Area Network), § rozsiahle siete (WAN – Wide Area Network). § bezdrôtové lokálne siete (WLAN – Wireles LAN) § bezdrôtové rozsiahle siete (WWAN – Wireles WAN) Počítačové siete a ich modely 12

Klasifikácia počítačových sietí Podľa vlastníctva: § súkromné siete (Private Data Networks), § verejné siete (Public Data Networks): § založené na prepájaní okruhov (telegrafia, telefónne služby), § založené na prepájaní paketov. Počítačové siete a ich modely 13

Klasifikácia počítačových sietí Podľa topológie siete. Rozoznávame: § fyzickú topológiu, priestorové rozloženie prenosového média a uzlov, § logickú topológiu, spôsob prístupu k prenosovému médiu. Počítačové siete a ich modely 14

Klasifikácia počítačových sietí Logická topológia: § všesmerové vysielanie (broadcast), napr. Ethernet, § odovzdávanie tokenu, napr. Token bus, Token ring. Počítačové siete a ich modely 15

Klasifikácia počítačových sietí Najrozšírenejšie fyzické topológie: 1. zbernicová (bus), 2. hviezdicová (star), 3. kruhová (ring), 4. stromová (tree), 5. polygonálna (polygonal), 6. kombinovaná (hybrid). Počítačové siete a ich modely 16

Klasifikácia počítačových sietí Podľa typu počítačov: § homogénne siete, všetky počítače, operačné systémy a sieťové systémy rovnakého typu, § heterogénne siete, prepojenie počítačov, ktoré môžu byť rôzne, s rôznymi operačnými systémami. Počítačové siete a ich modely 17

Klasifikácia počítačových sietí Podľa funkcie uzlov: § hostiteľské počítače (host, server), obvykle silnejšie počítače poskytujúce viac zdrojov a služieb, § pracovné stanice (workstations, clients), ktoré sú väčšinou slabšie vybavené a používajú služby serverov. Podľa rozdelenia funkcií uzlov: § peer-to-peer, pozostávajú z rovnocenných uzlov, všetky môžu poskytovať aj používať služby. Málo nákladné, ale aj málo bezpečné riešenie, § centralizované, obsahujú servery a klientov s presne vymedzenými funkciami. Tieto siete sú predpokladom pre implementáciu modelu klient/server. Počítačové siete a ich modely 18

Model klient/server Server je program implementovaný na hostiteľskom počítači: § na jednom počítači možno implementovať viac serverov, na jednej sieti môže byť viac serverov, § server poskytuje službu klientom, napr. tlač na spoločnej tlačiarni, elektronickú poštu, atď. Klient je program implementovaný na pracovnej stanici: § na jednej pracovnej stanici možno implementovať viacero klientov, § využíva služby servera. Počítačové siete a ich modely 19

Typy serverov § server súborov (file server), napr. SAMBA § databázový server (database server), napr. SQL § aplikačný server (application server), § tlačový server (print server), § proxy server, § FTP server, § HTTP server, Apache, MS Internet Information Server, § poštový server (mail server), § autentifikačný server, (autentification server), LDAP, § faxový server (fax server), § zálohovací server (backup server, archive server). Počítačové siete a ich modely 20

Typy serverov Počítačové siete a ich modely 21

Rozsiahle siete a Internet § ARPANET (1969, 1972, Ministerstvo obrany USA), § formulácia protokolov TCP/IP, § sieť spájajúca univerzity a výskumné ústavy USA (NSFNET – National Science Foundation Network, 80 -te roky 20. storočia), § pripájanie ďalších sietí v USA, Európe a na ďalších svetadieloch – vznik siete Internet, § Internet je rozsiahla sieť prepájajúca jednotlivé siete na celom svete (sieť sietí). Počítačové siete a ich modely 22

Typy sietí v Internete § kostrové siete (backbones), slúžia len na prepojenie sietí, sú realizované linkami s veľkými rýchlosťami, na oboch koncoch liniek sú smerovače, nemajú pripojené žiadne pracovné stanice, § regionálne siete, pokrývajú buď územie štátu, alebo určité geografické územie (SANET, NORDUNET, atď. ), § lokálne siete, ktoré sa pripájajú na kostru regionálnych sietí. Počítačové siete a ich modely 23

Niektoré ďalšie pojmy intranet - označuje prepojené siete vnútri jednej organizácie komunikujúce podľa stanoveného algoritmu. dokumenty RFC – (Request for Comments), voľne prístupná dokumentácia k funkciám protokolov, pravidlám na ich používanie, aktualizácie, metódy implementácie. Sú prístupné na adrese http: // www. fqs. org/rfcs. Počítačové siete a ich modely 24

Organizácie pre vývoj internetových technológií Internet Society (ISOC)– nezisková organizácia s cieľom podporovať záujem o Internet, Internet Architecture Board (IAB) - skupina dobrovoľníkov, ktorí stanovujú zásady pre tvorbu internetových štandardov, Internet Engineering Task Force (IETF) – skupina orientovaná na vytváranie štandardov, delí sa podľa špecifických oblastí na pracovné skupiny, Internet Research Task Force (IRTF) – skupina pracujúca na výskumných projektoch TCP/IP a Internetu. Počítačové siete a ich modely 25

Model TCP/IP § je hierarchický a má štyri vrstvy: • vrstva sieťového rozhrania, • sieťová vrstva, • transportná vrstva, • aplikačná vrstva. § Porovnanie OSI a TCP/IP modelu: Počítačové siete a ich modely 26

Výhody TCP/IP modelu § snaha o najjednoduchšiu komunikačnú podsieť, § snaha o čo najlepšie doručenie správ, ale bez zabezpečenia spoľahlivého prenosu, § služby modelu sú väčšinou bez spojenia a bez potvrdenia, § spoľahlivosť sa rieši na úrovni koncových používateľov, teda na transportnej a aplikačnej vrstve. Počítačové siete a ich modely 27

Protokoly TCP/IP modelu § vrstva sieťového rozhrania: HDLC, PPP, SLIP, ATM, § sieťová vrstva: IP, ARP, RARP, ICMP, IGMP, § transportná vrstva: TCP, UDP, § aplikačná vrstva: DNS, FTP, NFS, LDAP, RPC, Boot. P, DHCP, Telnet, SSH, SNMP, POP, IMAP, HTTP. Počítačové siete a ich modely 28

Protokoly vrstvy sieťového rozhrania Pri prenose údajov z lokálnej siete cez WAN spojenie musia byť údaje najprv zapúzdrené do rámcov. Zapuzdrenie zabezpečujú protokoly tejto vrstvy. § HDLC – High-Level Data Link Control, spojovoorientovaný protokol, podporuje službu so spojením, nevie identifikovať typ protokolu prenášaného vnútri zapuzdrenia, nepodporuje kompresiu údajov. Počítačové siete a ich modely 29

Protokoly vrstvy sieťového rozhrania § PPP – Poin-to-Point Protocol, zabezpečuje komunikáciu po asynchrónnom WAN spojení a synchrónne spojenie po kostre ku vzdialenej sieti. Podporuje viacero protokolov (IP, IPX), umožňuje kompresiu, overovanie a detekciu chýb, § SLIP – Serial Line Internet Protocol, starší protokol podporujúci sériové spojenie medzi dvoma bodmi pomocou TCP/IP. Počítačové siete a ich modely 30

Protokoly vrstvy sieťového rozhrania ATM – Asynchronous Transfer Mode, je štandard pre multiplexnú technológiu prepínania prenášaných buniek. Bunky majú pevnú veľkosť 53 Bytov. Rýchlosť prenosu po káblovom prenosovom médiu môže byť od 1. 544 Mbps (T 1) do 622 Mbps (OC-12). Počítačové siete a ich modely 31

Protokoly sieťovej vrstvy IP protokol – Internet Protocol § zabezpečuje prenos datagramov v sieti, adresáciu, § definuje formát datagramu, § definuje formát jednoznačnej logickej adresácie v sieti, § podporuje služby bez spojenia, bez potvrdenia a nespoľahlivé, § prijme údaje od transportnej vrstvy, rozdelí ich do blokov, každý blok doplní hlavičkou a vytvorí datagramy, ktoré pošle adresátovi. Smerovač vyberie prenosovú trasu len na základe adresy siete (netid). Počítačové siete a ich modely 32

IP protokol Datagram: paket v protokole IP Hlavička (niektoré polia hlavičky): § použitá verzia IP protokolu, § dĺžka hlavičky, dĺžka datagramu, § typ služby, § celková dĺžka, identifikácia datagramu (pre fragmentáciu), § doba platnosti datagramu, § protokol vyššej vrstvy, ktorému sa má datagram odovzdať, § IP adresa odosielateľa, § IP adresa prijímateľa. Počítačové siete a ich modely 33

IP protokol Logické adresy: § IP adresa sa pridelí každému počítaču zapojenému do siete, § ak má počítač viacero sieťových rozhraní, napr. smerovač, každé z rozhraní dostane pridelenú IP adresu, § IP adresa sa skladá z dvoch polí: (netid, hostid) § netid špecifikuje sieť, § hostid špecifikuje sieťové rozhranie v tejto sieti. Počítačové siete a ich modely 34

IP protokol Tvar IP adresy: xxx § IP adresa má 32 bitov, § „xxx“ je desiatkové číslo od 0 do 255. § tieto štyri desiatkové čísla sú oddelené bodkou „. “. Počítačové siete a ich modely 35

Triedy IP adries: IP protokol Počítačové siete a ich modely 36

IP protokol § A – 126 sieti, v každej 16 777 214 PC, § B – 16 384 sieti, v každej 65 534 PC, § C – 2 097 152 sieti, v každej 254 PC, § D – neverejné, multicast vysielanie, § E – rezerva Počítačové siete a ich modely 37

Rozdelenie siete triedy C na podsiete pomocou sieťovej masky Sieťová maska Dostup Použiteľné né adresy v jednej podsieti e Použiteľné adresy siete triedy C 1 1 1111 128 64 32 16 8 4 2 1 255. 0 1 254 0000 255. 128 2 126 252 10000000 255. 192 4 62 248 11000000 255. 224 8 30 240 11100000 255. 240 16 14 224 11110000 255. 248 32 6 192 11111000 255. 252 64 2 128 11111100 Počítačové siete a ich modely 38

IP protokol Vyhradené adresy: § 255 – pre vysielanie správ do všetkých uzlov a sietí. Smerovač to však nepodporuje a obmedzí vysielanie len na danú sieť, § 0. 0 – definuje neznámu sieť, § 127. 0. 0. 1 – adresa pre testovanie spätnej slučky (loopback), komunikácia v rámci PC, § privátne adresy: 10. 0 – 10. 255 172. 16. 0. 0 – 172. 31. 255 192. 168. 0. 0 – 192. 168. 255 Počítačové siete a ich modely 39

Protokol IP verzia 6 – IPv 6 IP Next Generation (IPng) n n n n IPv 4 – 4 miliardy adries – 4 x 109, IPv 6 – 3, 4 x 1038 340 sextiliónov adries, prijatý v r. 1994 IPv 4 – podpora do roku 2025, zavedenie IPv 6 kvôli nedostatku IP – zavedenie NAT zmiernilo tento problém, NAT – znemožňuje použitie peer-to-peer (Vo. IP, hry), IPv 6 – 2 časti – 64 -bitový prefix siete a 64 -bitová adresa stroja, IPv 6 – zápis: 8 skupín po 4 hexadecimálných čísliciach, 3 ffe: 1900: 4545: 3: 200: f 8 ff: fe 21: 67 cf Prevod IPv 4 135: 75: 43: 52 – hexadec. : 0 x 874 B 2 B 34 na IPv 6: 0000: 0000: 874 B: 2 B 34 Počítačové siete a ich modely 40

Ďakujem za pozornosť Počítačové siete a ich modely 41