Vrk Arvutivrgu kihid ja komponendid Mis on vrk

Võrk Arvutivõrgu kihid ja komponendid

Mis on võrk • • • Arvutid Ühendused Sõnumid Ressursid Serverid Kliendid

Kaks võrgutüüpi • Klient-Server • Peer-to-Peer

Klient ja Server • Server – arvuti, kes evib mingit ressurssi (andmed, seadmed, protsessor, mälu) • Klient – arvuti, kes kasutab seda serveris paiknevat ressurssi

Sõnumivahetus • Sõnum – vahetatav andmekogus • Saatja – arvuti, protsess, seade, kes evib andmeid • Vastuvõtja – arvuti, protsess, seade, kes kasutab neid andmeid

Klient-server ja sõnumivahetus • • • Klient: “Kas siin on mõni kelner” Kelner: “Jah, mina, kuidas saan teile kasulik olla” Klient: “Palun menüü” Kelner: “Sähke!” Klient: “Mulle tükk hernesuppi ja viin” Kelner: “Siit tuleb supp” Kelner: “Kas saite kätte” Klient: “Ei, pigem sülle” Kelner: “Oot, ma saadan uuesti”

Klient-server ja sõnumivahetus • • • Klient: “Kas siin on mõni server” Kelner: “Olen server” Klient: “Palun ressursside loetelu” Kelner: “Failid (Users, Apps), Printerid (HP 1)” Klient: “Mulle \serverusers” Kelner: “{Loetelu failidest}” Kelner: “Kas lõpetan” Klient: “Ei” Kelner: “{loetelu failidest}”

Turvalisus arvutivõrgus • Sõnumi saatja pead olema veendunud, et adressaat on, kes ta võidab end olevat • Sõnumi saaja peab olema veendunud, et saatja on, kes ta võidab end olevat • Sõnumi saaja peab olema veendunud, et sõnum on temani muutmatult jõudnud • Mõlemad peavad olema veendunud, et sõnumit keegi teine ei ole teel lugenud

PKI – avaliku võtme infrastruktuur • Igal osalisel on võtmete paar. Avalik ja salajane. • Avaliku võtmega krüptitud sõnumit saab (nii teoreetliselt kui praktiliselt) lugeda vaid salajase võtme omaja • Sõnumi saatja loeb saaja avaliku võtme, krüpteerib sõnumi, saadab • Sõnumi saaja avab selle oma salajase võtmega …sellest lähemalt ühes edasistest loengutest

Võrgu topoloogiad • Siin (bus) • Täht (star) • Ring • Segavõrgud

Siinivõrk (bus) • Seadmed (arvutid) on ühendatud ühe meedia (juhtme) külge: • Üks “räägib” teised kuulavad

Tähtvõrk (star) • Seadmed (arvutid) on ühendatud meedia (juhtme) abil keskseadme (HUB) külge: HUB • Üks “räägib” teised kuulavad

Ringvõrk (ring) • Seadmed (arvutid) on ühendatud meedia (juhtme) abil üksteisele sappa: • Sõnum saadetakse “käest kätte” koos teatepulgaga (token)

Täht-siin (star-bus) • Mitu tähte, mille huubid on ühisel siinil HUB HUB

Täht-ring (star-ring) HUB HUB

Võrgu füüsiline ehitus (meedia) • Ühendus (juhe, infrapuna, raadiolaine) – Koaksiaalkaabel – Pööripaari juhe (variestusega ja ilma) – Fiiberjuhe (kiudoptika) – Raadiolained – Infrapuna • Seade (võrgukaart) – MAC – Media Access Controller

Võrgukihid – OSI mudel 7. Rakenduskiht (application layer) 6. Esitluskiht (presentation layer) 5. Sessioonikiht (session layer) 4. Transpordikiht (transport layer) 3. Võrgukiht (network layer) 2. Andmeside kiht (data link layer) 1. Füüsiline kiht (Physical layer)

Kihtide omavaheline seos Virtuaalne kommunikatsioon

7. Rakenduskiht • Rakenduskiht on OSI-mudeli ülemine kiht, mis toimib nagu aken kahe rakenduse vahel. • Rakendused suhtlevad omavahel • Näiteks – HTTP, veebirakendus (IE ja WWW-server) – FTP, failirakendus (klient ja teenus) – SMTP, meilirakendus (meiliprogramm ja server)

6. Esitluskiht • Määrab andmete võrgus esitamise formaadi • Toimib nagu võrgutranslaator • PC-arvutites on näiteks teenus Failisüsteemi Ümbersuunaja (Redirector), mis faili nime järgi otsustab – pöörduda kettasüsteemi võrgusüsteemi poole

5. Sessioonikiht • Sessioonikiht lubab kahel arvutil (kahel rakendusel eri arvutites) luua, kasutada ja lõpetada vestlusseanssi (sessiooni) • Selle kihi ülesanne on vestluse sünkroniseerimine, kontrollpunktide määramine (vea korral alustatakse kontrollpunktist). • Sessioonikiht juhib, kumb pool räägib (saadab sõnumeid) ja kumb kuulab (saab sõnumeid)

4. Transpordikiht • Transpordikiht moodustab täiendava ühenduskihi sessioonikihi all. • Transpordikihi ülesanne on sõnumi toimetamine saatjalt saajale, pikkade sõnumite tükeldamine pisemateks pakettideks ja nende saaja poolel taas kokku kogumine ja ühendamine

3. Võrgukiht • Võrgukihi ülesanne on leida ja ära tunda saajate ja saatjate aadressid (arvutid) ning leida tee sõnumi toimetamiseks saajalt saatjale • Võrgukihis teisendatakse loogilised aadressid (Pärnu mnt 139 F) füüsilisteks (laius-pikkuskraadid) ja määratakse sõnumi teekond (otse või läbi postkontorite – ruuterite) • Kui postkontorites (ruuterites) on piirangud pakettide suurusele, siis võrgukiht omakorda tükeldab ja paneb neid taas kokku

2. Andmesidekiht • Andmesidekihis koostatakse andmetükid (data frames), mida saab saata üle füüsilise ühenduse (meedia) • Tüüpiline data frame: Saaja ID Juhtinfo ANDMED Saatja ID Kontrollsumma

1. Füüsiline kiht • Selle kihi ülesanne on saata ja vastu võtta meedias (juhtmetes) liikuvaid signaale, need teisendada andmeteks ja vastupidi • Füüsilise kihi ainus ülesanne on saata ja vastu võtta bitijadasid (ühed ja nullid)

802 Projekti mudel • IEEE – Institute of Electrical and Electronic Engineers • IEEE 802 projekt (alustati 1980. a veebruaris) • Standardiseeris – Võrgukaardid – Võrgukomponendid

IEE 802 Kategooriad • • 802. 1 – Internetworking 802. 2 –Logical Link Control 802. 3 – Ethernet 802. 4 –Token Bus LAN 802. 5 –Token Ring LAN 802. 6 –Metropolitan Area Networks - MAN 802. 7 – Broadband Technical Advisory Group 802. 8 – Fiber-Optic Technical Advisory Group

IEE 802 Kategooriad (järg) • • 802. 9 – Integrated Voice/Data Networks 802. 10 – Network security 802. 11 – Wireless Networks 802. 12 – Demand Priority Access LAN, 100 Base. VGAny. LAN

OSI mudeli edasiarendus Logical Link Control Data Link Layer Media Access Control

Uued OSI alamkihid ja IEEE 802. 1 LLC 802. 2 802. 3 MAC 802. 4 802. 5 802. 12

Võrguarvuti tarkvaraosad – sidumine (binding) • Võrguteenused (ketaste jagamine, Veebiserver, Andmebaasiserver) File&Print • Tarnsportteenused TCP/IP • Draiverid 3 Com • Võrgukaardid

Kuidas räägivad kaks arvutit • Loogiline aadress – IPX – 20023005: 02608 c 428197: 24 – IP – 192. 172. 16. 250: 25: 38 • Füüsiline aadress – MAC - 02608 c 428197

Pöördumine võrku (2. Kiht) – jutu algus • Saatja MAC 02608 c 428197 • Saaja MAC tundmatu • Sõnum – Kellelt: 02608 c 428197 – Kellele: fffffff – Sõnum: kes siin on

Pöördumine võrku (2. Kiht) – server vastab • Saatja MAC 03700 d 27355 • Saaja MAC 02608 c 428197 • Sõnum – Kellelt: 03700 d 27355 – Kellele: 02608 c 428197 – Sõnum: mina olen server

Pöördumine võrku (2. Kiht) – klient jätkab • Saatja MAC 02608 c 428197 • Saaja MAC 03700 d 27355 • Sõnum – Kellelt: 02608 c 428197 – Kellele: 03700 d 27355 – Sõnum: mida sina oskad

Üks ja mitu võrku • Võrk (network) – Arvutid ja seadmed, mis on ühendatud ühe ja sama meediaga ning, mis saavad omavahel otse (2. Kiht) vestelda • Inter-võrk (internetwork) – Võrgud, mis omavad mõnda ühist arvutit või seadet ja kus arvutid saavad teiste kaudu omavahel vestelda

Võrkude vaheline side • Ruuter (marsruuter) – arvuti või seade, mis on ühendatud kahte või enamasse võrku ja mis oskab vahendada sõnumeid nende vahel • Ühes võrgus piisab füüsilisest aadressist • Mitmes võrgus läheb vaja loogilisi aadresse • Loogiline aadress – Võrgu tunnus – Arvuti (seadme) tunnus selles võrgus

Sõnumivahetus 4. Kihis • Klient (võrgus 1) – ega keegi pole serverit näinud – Ruuter (võrgust 1 võrku 2) – ega keegi pole serverit näinud • Server (võrgust 2, kliendile) – mina olen, mis vaja – Ruuter saab teate ja annab kliendile edasi • Klient (võrgust 1, serverile võrgus 2) – vaja oleks ühte dokumenti – Ruuter saab teate ja annab serverile edasi • Server (võrgust 2 kliendile) – no võta siis – Ruuter saab dokumendi ja annab kliendile edasi

Eri võimalusi võrkude sidumiseks • Sild e bridge (2. Tase) – Edastab kõik paketid kahe võrgu vahel. – Muudab sisuliselt kaks võrku üheks • Lüliti e Switch (2. Tase) – Edastab need paketid, mis teab et tuleb edastada (tark sild) – Vähendab võrgukoormust • Ruuter (4. Tase) – Saadab pakette eri võrkude vahel – Töötab sama transpordiprotokolli ulatuses • Gateway, Proxy (7. Tase) – Teisendab võrguteenuseid erinevate transportide vahel

Kuidas muutub loogiline aadress füüsiliseks ja vastupidi • IPX võrgus – Loogiline – 20023005: 02608 c 428197: 24 • IP võrgus – Loogiline 172. 20. 16. 4 • Füüsiline – MAC - 02608 c 428197

IP-võrgus – aadressiteisendaja ARP • Üks arvuti: kuule 172. 20. 16. 254, mis su MCaadress on • Teine vastu: minu MAC-i aadress on 03700 d 27355

Mida peab arvuti teadma IP võrgus • Iseenda IP-aadressi • Ruuteri IP-aadressi • Võrgumaski – Kui saaja/saatja on samas võrgus, läheb pakett otse – Kui saaja/saatja on eri võrkudes, läheb pakett ruuterile

Võrguteenused ja nende kasutamine • • • Failiteenused Printerid Muud seadmed (faksid) Rakendusteenused Standardrakendused (veeb, e-post)

Erinevad võrguliigid • LAN – kohtvõrk (local area network) – Kõik võrgud omavahel samas suurusjärgus ühendatud • MAN – magistraalvõrk (metropolitan aera network) – Spetsiaalvõrk kohalike LAN-ide ühendamiseks • WAN – laivõrk (wide area network) – Kiired LAN-id on omavahel ühendatud aeglaste üleminekuvõrkudega

Failiteenused • Failisüsteem ühes arvutis – D: kaustalamkaustdokument. doc • Failisüsteem võrgus – N: kaustalamkaustdokument. doc – N: = \serverressurss • UNR-failid – \serverressursskaustalamkaustdokument. doc

Printerid • Printer ühes arvutis – LPT 1, LPT 2 • Printer võrguarvutis – LPTx = \serverprinterinimi • URN-printer – \serverprinterinimi

Printimine võrgus • Printimisjärjekord – Ressurss (kaust serveris), kuhu saadetakse prinditavad tööd (failidena) • Print protsessor – Programm, mis kopeerib need failid füüsilisele printerile) • Printer – Füüsiline seade arvuti (print serveri) küljes

Faksi kasutamine võrgus • Faks kui võrguprinter – Failiga pannakse kaasa faksinumber – Print protsessor valib faks-moodemil numbi ja saadab faili minema – Saabuvad faksid salvestatakse failidena (piltidena) serverisse • Faksisüsteemid – Faksid on kirjad – Süsteem oskab lugeda faksist saaja nime ja paneb selle talle postkasti

Rakendused võrgus • Rakendused samas arvutis – Alamprogrammid – Abiprogrammid – Rakenduste vaheline kommunikatsioon • Rakendused üle võrgu – Rakenduste vaheline kommunikatsioon toimub üle võrgu • Sõnum: arvuta mulle siinus(90) • Vastus: 1

Turvalisus võrgus • • Kasutaja autentimine Teenuste autentimine Kihiühenduste (binding) lukustamine Tulemüürid

Kasutaja autentimine • Nimi-parool • Mitu parooli ja pin koodi • Sertifikaadid ja turvaline side

Protsess-ressurss juurdepääs • Kasutaja tuvastatakse, kui ta istub arvuti taha • Seejärel käivitatakse kõik protsessid tema arvutis tema nimega (kasutajatunnusega) • Serveris oleva ressursi poole pöördumisel tuleb protsess (kasutaja) ka serverile teatavaks teha, selleks, kas: – Server usub kasutaja arvuti kinnitust – Server küsib kasutaja arvutilt kasutaja nime ja parooli – Server küsib kasutajalt nime ja parooli

Kokkuvõte • • • Võrgus toimub ressursside kasutamine Võrgus vahetatakse sõnumeid Arvutite vaheline side on standardiseeritud Arvutite vaheline side on mitmekihiline Igal kihil on oma ülesanne ja otstarve