Jak taková poítaová sí vypadá

Transkript

1 Jak taková poítaová sí vypadá Po té, co jsme si vysvtlili dležitost poítaových sítí, mžeme konen zaít poznávat principy skryté komunikace okolo nás. Z hlediska rozsahu lze vytváet rzn rozsáhlé poítaové sít. Od pouhého propojení dvou poíta pes sít zahrnující nkolik místností, budovu, firmu, msto až po sít celosvtové. Tou nejrozsáhlejší poítaovou sítí je samozejm Internet. Pozn.: poítae v síti též nazýváme stanicemi, tedy stanice = poíta. Sít lze tedy podle rozsáhlosti dlit na: LAN (Local Area Network) Jedná se o kategorii nejmenších sítí. Rozsahem jen zídkakdy pekroí hranici sta poíta. Ovšem nejastji je lokální sí tvoena jednotkami až desítkami stanic. V rámci budovy je spojení vtšinou realizováno strukturovanou kabeláží (UTP nebo STP), popípad bezdrátov technologií wi-fi. Na propojení budov se používají optické kabely i bezdrátová pojítka. MAN (Metropolitan Area Network) Metropolitní sít zahrnují svou plochou území vtšího msta nebo velké firmy. Tyto sít zpravidla tvoí nkolik vzájemn propojených sítí LAN. WAN (Wide Area Network) Jedná se o sít velkého rozsahu s mnoha propojenými sítmi MAN a LAN. Do této kategorie mžeme zaadit Internet. TOPOLOGIE Jedná se zpsob propojení poíta v rámci sít. Sbrnice (Bus) V této topologii jsou poítae propojeny koaxiálním kabelem. Kabel vycházející z jednoho poítae vstupuje do poítae sousedního. Takto jsou poítae propojeny za sebou. V žádném pípad nesmí dojít k uzavení smyky. Na obou koncích této sít je odporový prvek zvaný terminátor, která zabrauje odrazu signálu zpt do sít. Tato technologie se již tém nepoužívá pro znané množství nevýhod. Výhody: nízká poizovací cena Nevýhody: pi poruše je velmi obtížné lokalizovat místo závady

2 dojde-li k poruše pestane fungovat celá sí je omezen poet uzl a vzdálenost mezi nimi nízká penosová rychlost Kruh (Ring) Zde je vysílací ást jednoho uzlu zapojena do pijímací ásti uzlu následujícího. Tato technologie se využívá pedevším v sítích typu Token Ring a FDDI. Pro náš kurz se jedná o okrajovou technologii, nebudeme se jí tedy dále zabývat. Jak Token Ring tak FDDI používají kruh logicky, ale fyzicky je topologie tvoena hvzdou s centrálním prvkem. Hvzda (Star) Tato topologie je v souasnosti na vrcholu popularity. Poítae jsou propojeny strukturovanou kabeláží (tj. UTP,STP) k centrálnímu prvku. Touto topologií se budeme v našem kursu zabývat. Výhody: Nevýhody: pi poruše vedení k jedné stanici je sí pro ostatní stanice stále funkní jednotlivé aktivní prvky je možné kaskádov spojovat a vytváet tak rozsáhlejší sít je možné postavit sít rzných rychlostí vyšší poizovací cena

3 MÉDIA Média dlíme podle jejich fyzikálního principu, jímž zajišují datový penos na ti kategorie. Ethernet typ poítaové sít, jeho íselné kategorie se odvíjejí od penosové rychlosti. Blíže bude piblížen v kapitole 5. Ethernet Metalické Tenký koaxiální kabel (Thin Cable) Jedná se o souosý vodi. Vnitní vodi sloužící pro penos dat je obklopen nevodivou vrstvou. Ta je pekryta sítí tenkých drátk a následn opt odizolována od okolí. Je typický svojí ernou barvou a impedancí 50 ohm. Požíval se k propojení poíta v sítích typu sbrnice pro Ethernet specifikace 10 Base-2. Tento pojem si vysvtlíme v kapitole Ethernet. Kroucená dvojlinka (Twisted Pair) V dnešní dob nejpoužívanjší typ kabelu. Jeho struktura je tvoena tymi páry rzn barevných vodi, které jsou umístny uvnit izolaního obalu. Tato kabeláž se vyznauje impedancí 100 Ohm. UTP (Unshiled Twisted Pair) Nestínna verze kroucené dvojlinky. UTP se dále dlí na 7 tíd. o Kategorie 1 - klasický telefonní kabel UTP, není schopen penášet data, pouze hlas. o Kategorie 2 - složen již ze ty pár vodi, schopen dosáhnout penosové rychlosti až 4 Mbit/s. o Kategorie 3 - penos až 10 Mbit/s, vodie jsou krouceny temi skruty na stopu o Kategorie 4 - penos dat až do 16 Mbit/s o Kategorie 5 - penos dat až 100 Mbit/s o Kategorie 6 penos dat až 1000 Mbit/s o Kategorie 7 už vlastn není ani UTP, páry jsou navzájem odstínny, toto celé je zabaleno ješt do jedné vrstvy stínní, mla by vyhovovat specifikaci 10Gbit Ethernetu. STP (Shiled Twisted Pair) Stínná verze kroucené dvojlinky. Používá se v nároném prostedí, tam kde je pedpokládáno silnjší elektromagnetické rušení. Optické vedení - kabel (Fiber optic cable) Používají k propojení dvou budov. A spoj na vtší vzdálenosti. Mají tu výhodu, že nejsou elektricky vodivé. To zabrauje svedení bleskových výboj. Též tento druh

4 vodi nepodléhá žádnému rušení. Dlíme je na jednobodové a mnohabodové. Jejich nevýhodou je mechanická kehkost, vysoká cena a znatelné omezení v úhlu ohybu. Bezdrátové spojení Tato spojení využívají dalších možných fyzikálních princip pro penos dat jako je mikrovlnné vlnní, laserové záení i rádiové vlnní. Za zmínku stojí pedevším technologie wi-fi, jež je zejm na vrcholu své popularity. Wi-fi využívá penos rádiového signálu na 2,4 Mhz a 5 Mhz. Stochastické metody PRINCIP KOMUNIKACE Jsou metody založené na náhodném pístupu k síti. Jednotlivé uzly v síti se tedy snaží komunikovat bez pevného poadí a každý z uzl nemá garantováno, že penese uritý objem dat za jednotku asu. Typickým pedstavitelem této komunikaní metody je Ethernet (viz. Kapitola 5. Ethernet). Deterministické metody Jsou metody založené na ízení pístupu k síti. Sítí koluje ídící paket pešek (Token), který pidluje jednotlivým uzlm právo vysílat. Typickým pedstavitelem této komunikaní metody je Token Ring. Petr Odvárka. svetsiti.cz [ ] popsal princip funkce Token Ringu takto: po síti je penášen paket nazývaný token. Uzel, který potebuje komunikovat, musí pokat až k nmu token dorazí. Pak má píležitost zmnit píznak, doplnit hlaviku, naplnit datové pole a odeslat data cílovému uzlu. Ten po obdržení datového paketu zkontroluje kontrolní souty, nastaví píslušné píznakové bity a pošle paket dále. Paket posléze dorazí k tomu uzlu, který

5 data poslal. Tento uzel si prohlédne píznaky a pedá je vyšším vrstvám. Vygeneruje prázdný paket (token) a odešle jej. Token je pak pedáván mezi uzly na síti až dorazí k prvnímu uzlu, který má pipravena data a zde se historie opakuje. Ze znalosti maximální velikosti paketu a potu uzl na kruhu lze vypoítat maximální dobu, za kterou se uzlu podaí odeslat píslušné množství dat. Fungování Token Ringu je však o dost složitjší než jsme si zde v nkolika vtách popsali (nap. nkdo musí hlídat zda se na síti vyskytuje token). Technologie je tedy logicky složitjší a tím i dražší než Ethernet a jsou dva zásadní dvody pro Token Ring nedoznal takového rozšíení a dokonce byl zastaven jeho další rozvoj. CHARAKTER KOMUNIKACE Podle tohoto kritéria dlíme sít na spojové a nespojové (resp. S navazováním spojení a bez navazování spojení v angl. terminologii with connection a connectionless). Spojové sít Zde musí ped vlastní komunikací dojít k navázání trvalého spojení (PVC) nebo doasného spojení (SVC), tj. vytvoení uritého virtuálního kanálu, po nmž budou úastníci komunikovat. Píkladem takové technologie je ATM. Avšak pro aplikace, které byli pipraveny pro nespojové technologie, je nutné princip komunikace ešit pídavnými prvky mechanismy typu Broadcast and Unknown Server (BUS). Nespojové sít Rámec se dostane ke všem uzlm, každý uzel si pak sám rozhoduje, zda je adresátem nebo ne. Píkladem tchto technologií je Ethernet, FDDI, Token Ring. Rámec datová jednotka, která putuje po síti. Obsahuje jednak penášená data a jednak i informace odkud a kam data putují. Bližší seznámení v kapitole 3. ISO OSI model a zejména pak v kapitole 4. Aktivní prvky jednotlivých vrstev a jejich smrování. Ve druhé lekci Jak poítaová sí vypadá jsme si probrali základní rozdlení sítí podle jejich rozsáhlosti (LAN, MAN, WAN). Jejich topologie (Sbrnice, Kruh, Hvzda pro nás nejdležitjší), dále pak média používaná ke komunikaci (Metalická, Optická, Bezdrátová). A na závr pak principy komunikace (Stochastické metody, Deterministické metody) a charakter komunikace spojových a nespojových sítí.

6 Použitá literatura: KOSTRHOUN, Aleš. Stavíme si malou poítaovou sí. Praha 4 : Computer Press, 2001, první vydání. [cit ] ODVÁRKA, Petr. Základy poítaových sítí Základy topologie a komunikace, [online]. Svt sítí, Publikováno: 1. záí [cit ] Dostupné na < ODVÁRKA, Petr. Základy poítaových sítí Principy komunikace, média, rozsah, [online]. Svt sítí, Publikováno: 7. záí [cit ] Dostupné na <