Otázka číslo 11 Počítačové sítě

Transkript

1 Otázka čísl 11 Pčítačvé sítě Základné druhy lkálních sítí, LAN a WAN, server a klient - Lkální síť je prpjení dvu a více (běžně desítek i stvek) pčítačů pmcí síťvých karet a kabelů - Ze svéh pčítače tak můžeme vidět disky jinéh pčítače a také pužívat zařízení k němu připjená, nejčastěji tiskárnu a připjení k internetu, ale také třeba skener - LAN (Lcal Area Netwrk) je místní (lkální) pčítačvá síť v jedné firmě, škle neb dmácnsti Sítě peer t peer Sítě klient-server (bě jmenvané klasifikují síť dle pstavení uzlů) - WAN (Wide Area Netwrk) je síť pkrývající velké území, nejdůležitější WAN sítí je samzřejmě Internet WAN ale může být také (celevrpská) síť firmy pdnikající v telekmunikacích, síť mbilních telefnů (GSM) představuje také frmu WAN Lkální sítě a jejich technické prvky - K prpjení pčítačů je vždy třeba síťvé karty a síťvý kabel - K prpjení 2 pčítačů stačí tzv překřížený síťvý kabel, k prpjení tří a více pčítačů je již třeba aktivní síťvý prvek (tzv. switch, přepínač) - Kvalita těcht prvků určuje rychlst, jaku síť bude mít, pkud má síť umžňvat gigabit Ethernet, musí všechny prvky pdprvat tut rychlst Kmunikace a směrvání dat v LAN (MAC, IP, DHCP, DNS) - V LAN prbíhá kmunikace na něklika úrvních Na linkvé (fyzické) pdvrstvě Síťvá zařízení mezi sebu kmunikují pmcí tzv MAC adres (jednznačná adresa každé síťvé karty zapsaná d ní při její výrbě) Např ntebk má nejméně 2 (jednu má síťvá karta pr kabel a druhu má bezdrátvá síťvá karta pr Wi-Fi síť) Přepínač (switch) si zjistí MAC adresy karet, které jsu k němu připjeny, a pdle nich rzesílá data d správných kabelů Na síťvé vrstvě v peračním systému Prbíhá kmunikace v sítí s využitím paketů pmcí IP adres s využitím prtklu TCP/IP IP adresa se natavuje v OS a musí ji mít každé zařízení (každý systém), které má v síti kmunikvat Sítě peer t peer - Jde spjení něklika zcela samstatně fungujících, plnhdntných pčítačů - Příkladem nasazení může být malá firma, kde něklik pracvníků má na stle svůj pčítač a na sekretariátě je umístěna laservá tiskárna, případně připjení k internetu. Díky lkální síti peer t peer může tiskárnu a připjení k internetu využívat každý pčítač - Plánvací záznamník je umístěn na disku v pčítači ředitele, díky síti h však vidí i sekretářka - Jakékliv změny učiněné ředitelem neb sekretářku kamžitě vidí i ten druhý, takže nemůže djít k zapsání více činnstí na jeden termín - Všechny uzly sítě jsu si rvncenné - V praxi se však čast pr zjedndušení návrhu v prtklu bjevují specializvané servery, které všem služí puze pr pčáteční navázání kmunikace, seznámení klientů navzájem

2 - Jednu ze základních výhd P2P sítí je fakt, že s rstucím mnžstvím uživatelů celkvá dstupná přensvá kapacita rste - Výměnné sítě Přes prstředníka, který uchvává infrmace nabízených datech, navážu přímě spjení knkrétní 2 pčítače uživatelů, které si pak mezi sebu vyměňují vlastní data Klientský pčítač se v kamžiku mění stažení subru změní v server, který tent subr nabízí jiným uživatelům sítě Sítě klient-server - Skládá se z centrálníh pčítače (serveru), který je výknný a má čast brvsku diskvu kapacitu a z dalších pčítačů klientů (značvaných též jak stanice) k tmut serveru připjených - Může být až stvky stanic, nemusí t být ani samstatné pčítače - Příkladem je pčítačvá síť velké firmy, kde na serveru je ulžen její infrmační systém (účetní, mzdvá a persnální agenda, řízení výrby, evidence skladu atd) - Tent systém pužívají stanice umístěné na příslušných pracvištích - Pdnikvý server tedy zajišťuje ulžení i správu dat a stanice bstarávají puze jejich prezentaci - Tt uspřádání má tlik výhd, že pdbná síť se dnes nachází v každé škle, firmě, bance,.. a pmalu se pdbné sítě šíří i d dmácnstí - Server běžně pskytuje stanicím tyt služby: Sdílení tiskáren (print server) Libvlný pčítač sítě může pužívat výknnu a kvalitní síťvu tiskárnu Server řadí pžadavky na tisk d tiskvé frnty a pstupně psílá jedntlivé úlhy d tiskárny Sdílení dat (file server) Mnh uživatelů sučasně vidí a upravuje sdílená data, takže může djít k výbrné prpjensti jedntlivých agend a k vyské užitné hdntě infrmačníh systému pdniku Samzřejmstí je dnes mžnst téměř dknaléh zabezpečení dat a určení práv a blastí půsbnsti jedntlivých uživatelů Sdílení internetvé linky (prxy server)

3 K ní je server připjen, včetně zabezpečení kmunikace Zajištění pdnikvých schránek elektrnické pšty (mail server) a kmunikace uživatelů mezi sebu Běh aplikací přím na serveru (aplikační server) Stanice pracují puze jak terminály, služí k zadávání pkynů a k zbrazení dat, prgram (účetnictví, bankvní systém) běží puze na serveru Archivace dat Vzhledem k tmu, že všechna účetní a další data jsu fyzicky ulžena na jednm pčítači (serveru), nemusí desítky uživatelů prvádět jejich archivaci, ale stačí prvádět archivaci centrálně na serveru, který je většinu k tmut účelu vybaven nějakým vyskkapacitním záznamvým prstředkem (páskvá jedntka, velkkapacitní zálžní diskvý systém) Výhdy a nevýhdy sítí - Obecně - Peer t peer - Klient-server Data z lkální sítě (až 1 Gb/s) získáte řádvě rychleji než data z internetu (něklik Mb za sekundu) Velmi splehlivá, její výpadek nezpůsbí vážně prblémy Funkční mezení, viz výše Případný výpadek serveru znamená zastavení činnsti všech stanic prt jak server bývá nasazván výknný speciální pčítač, který má velmi kvalitní testvané díly V nejdůležitějších sítích pracují 2 server sučasně (paralelně) Zajímavst - NAS je síťvý pevný disk, přesněji disk, který bsahuje jednduchý pčítač, schpný kmunikvat v pčítačvé síti; služí k ukládání a zálhvání dat - Dmácí server je speciální pčítač s nízku sptřebu, který služí jak centrální úlžiště hudby, ftgrafií a videa. Umí také nahrávat televizní přady a zpřístupnit je d sítě. Prtže běží nepřetržitě a je přístupný přes internet, můžete na něj nahrát na dvlené sé ftgrafie a také k němu může být připjena kamera pr sledvání bytu Mapvání síťvých disků (slžek) - Pkud je pčítač připjen k pčítačvé síti, tak mu jakby přibude jeden neb více disků. Vidíte v nich bsah slžek, umístěných fyzicky na jiném pčítači - Mapvání = přiřazení značení disku na Vašem pčítači slžce nějakéh jinéh pčítače (tut slžku nám všem musí pčítač nabídnut)

4 - Pr mapvání je třeba znát cestu ke sdílenému prstředku, která se zapisuje jak \\pčítač\slžka vide (\\pc2) (V:) slžka s názvem vide pčítače pc2 připjena jak disk V: Práv k síťvým diskům - T, že vidíme nějaký síťvý disk, neznamená, že s ním můžeme dělat ckliv - Pr každu slžku či dknce subr můžeme tat práva zvlášť přidělit Práv vidět bsah slžky (file scan) Umžňuje vidět názvy přítmných subrů (bez tht práva ji ani nemusíme tevřít) Práv číst bsah subru (read) Umžňuje nejen vidět název subru, ale i prhlédnut jeh bsah. Nemůžete však takvý subr přepsat Práv zapisvat (write) Pkud tt práv máte, můžete subry na síťvém disku libvlně měnit (bez tht práva subr můžeme sice tevřít, nikliv však ulžit) Existuje ještě něklik dalších práv uživatelů (neb vlastnstí subrů a slžek), které lze v pčítačvé síti nastavit - Práva ke sdíleným slžkám se nastavují na pčítači, který své slžky ke sdílení nabízí (serveru). Nastavuje je vlastník (správce) pčítače a využívá přitm uživatelská jména, sdílení tedy není vázán na pčítače, ale na uživatele sítě Sítě mbilních telefnů - GSM (Glbal Systém Mbile) je v sučasnsti v celém světě pužívaný systém mbilních sítí - Mbilní síť se skládá z buněk, které jsu bhspdařvány jedntlivými základnvými stanicemi (stanicemi s anténami a kmunikační technlgií) - Mbilní telefn ihned p zapnutí naváže spjení s nejbližší základnvu stanicí a stále s ní kmunikuje - C se děje při kmunikaci přes mbil: Mbil bsahuje mikrfn a A/D převdník, který převede hlas na digitální data Prcesr mbilu zabalí digitalizvaný hlas d balíčků (paketů) přensvéh prtklu a pšle tyt balíčky na základnvu stanici, se kteru právě kmunikuje Přes další základnvé stanice a ústřednu sítě se pakety s hlasem dstanu až d mbilu druhé strany Tam z nich D/A převdník vytvří pět zvuk, který reprduktr telefnu přehraje - Stejným způsbem může pracvat i přens SMS, MMS i přens dat - Omezení přensu dat přes sítě GSM je dán kapacitu sítě Glbální družicvé plhvací systémy - Krabička v naší ruce je pslední dílek slžitéh systému, který se skládá z Satelitů na běžné dráze klem země. Pužívá se jich Řídícíh centra těcht satelitů, které kriguje dchylky v jejich dráhách Přijímačů satelitní navigace, které se díky miniaturizaci elektrnických sučástek dnes vejdu i d krabičky zápalek - Jak navigace funguje? Družice na běžné dráze neustále vysílají signál své plze a vysce přesné časvé razítk Přijímač signál zachytí a díky svému vlastnímu časvému čipu je schpen určit, jak dluh k němu signál z tét družice letěl Zná-li dbu přensu a také samzřejmě rychlst šíření rádivých vln, může přijímač učit svji vzdálenst d družice

5 Zachytí-li signál z více družic, může určit svji vzdálenst de všech a pmcí výpčtu průsečíku (kružnic) vzdálenstí pak svji plhu na zemi Struktura sítě Internet a její principy - Vzájemné prpjení lkálních pčítačvých sítí pmcí vyskrychlstních datvých spjů, tedy brvská síť pčítačů (WAN) - Přes tut síť lze kmunikvat, nabízet infrmace a využívat infrmace nabízené někým jiným - Internet = síť pčítačů Síťvý přensvý prtkl TCP/IP, IP adresa - Důležitu slžku, která h vytváří, je jeh vlastní síťvý perační prtkl (subr pravidel kmunikace) - Internet pužívá prtkl (sadu prtklů) značený zkratku TCP/IP - Každý pčítač, který pmcí tht prtklu kmunikuje, musí mít svji jednznačnu IP adresu - IP adresa pčítače je v dbě internetu něc jak pštvní adresa, umžňuje ttiž jednznačné určení zařízení, které přes internet kmunikuje - Pčítač kmunikující přes internet vytvří balíček s daty (paket), d kteréh uvede svji IP adresu a IP adresu cílvéh pčítače - Sučástí internetu jsu směrvače (rutery), které čtu přicházející pakety a psílají je d správných datvých spjů - Paket se tak přes něklik směrvačů pstupně dstane až k cílvému pčítači - Ten na něj může dpvědět, prtže dstal IP adresu desílatele - Internetem tedy neustále prudí miliardy paketů s webvými stránkami, hudbu, videem apd. - V sučasnsti IP adresy přechází na verzi 6 (IPv6) je 128bitvý a nabízí brvské mnžství adres, navíc bsahuje alespň základní zabezpečení a umžňuje stanvvat priritu přenášení paketů - IP adresa se ve verzi IPv4 skládá ze 4 jednbajtvých čísel, tedy čísel v rzsahu ( ) - IP adresa může být buď statická či dynamická Statická je zadána natvrd ručně d systému pdle pkynů správce sítě (který může například mezit mžnst připjení k serveru na vybrané IP adresy apd) Dynamická adresa je přidělena při startu systému DHCP serverem - Server DHCP běží většinu na některém zařízení v místní síti (LAN) a přiděluje pčítačům (jejich OS) dynamicky IP adresy - Jak prbíhá kmunikace v lkální síti Pčítač p zapnutí naváže na úrvni MAC adres kmunikaci se switchem a přes něj s statními zařízeními P startu OS dstane d DHCP serveru IP adresu, adresu výchzí brány a adresu DNS serveru. Neb jsu tyt adresy ručně zadány ve vlastnstech síťvéh připjení Pčítač má IP adresu, může kmunikvat na úrvni síťvéh prtklu s statními zařízeními v LAN - DNS server překládá dménvá jména (zive.cz) na IP adresy ( ), prtže kmunikace v síti je mžná jen přes IP adresy - Zapisvat jména serverů jejich názvy (písmeny) je mžné díky struktuře DNS serverů, které pčítačům sdělují, jaká IP adresa patří k jakému (dménvému) jménu - DNS serverů je více úrvní, pkud adresu nezná ten první, dtáže se vyššíh atd - Technické způsby připjení k sítí Internet Datvé spje, páteř a pskytvatelé Internetu - Datvé spje mezi pčítači internetu jsu realizvány metalickými neb ptickými kabely, případně bez kabelů, tj bezdrátvě, pmcí rádivéh neb výjimečně ptickéh přensu (nejsu všechny stejně rychlé, nemají stejnu kapacitu)

6 - Nejrychlejší spje tvří tzv páteř (backbne) internetu, která spjuje jedntlivé důležité uzly Ty se většinu nacházejí ve velkých městech, z nichž se rzbíhají další linky p celém světě Tyt linky prvzují jedntliví pskytvatelé internetu (též prvideři), kteří své linky prnajímají dalším, místním pskytvatelům Ti pak připjují jedntlivé uživatele (firmy a dmácnsti) realizují tzv připjení pslední míle - Výsledná knektivita (rychlst připjení) kncvéh uživatele prt závisí na mnha faktrech, nejen na rychlsti jeh linky pslední míle k pskytvateli, ale také na agregaci, tj. klik uživatelských linek pskytvatel připjuje ke své lince, a na rychlsti tét linky směrem k páteři internetu - Pjem agregace (např 1:20) sám sbě nemá význam, důležité také je, vůči jak rychlé lince jsu uživatelé agregvání Připjení kncvých uživatelů - Připjení kncvých uživatelů je v sučasnsti mžné 2 způsby: Dčasné (vytáčené) Navazvané puze na určitu dbu a zpplatňvané pdle strávenéh času (některé tarify mbilních telefnů) Trvalé (pevné) Placené měsíčním paušálem neb pdle přenesených dat (kabel, telefnní linka a přensvá technlgie ADSL, bezdrátvé připjení, někdy mbilní telefn) - Trvalé připjení je mžné v sučasnsti realizvat mnha způsby, které si navzájem knkurují Telefnní linka s technlgií ADSL Ta technicky nabízí pevné připjení rychlsti až něklik Mbit/s, prblémem je mezení vzdálensti připjené stanice d telefnní ústředny na cca 8 km Bezdrátvé sítě typu Wi-Fi, Wi-Max a další Dsahují rychlsti až něklik desítek Mbit/s Rzvd kabelvé televize Pužívá se ve větších městech, dsahvané rychlsti jsu pět v řádu desítek Mbit/s Mbilní sítě Umžňují přenášet data rychlstmi kl stvek kbit/s, sítě třetí generace nabídnu megabity za vteřinu Satelitní připjení Pužívá se na zcela nedstupných místech, má rychlst až desítky Mbit/s - Technlgie nabízejí čím dále vyšší rychlsti, prblémem je eknmická realizvatelnst připjení a z th plynucí jeh cenvá dstupnst - Prt bývá trvalé připjení někdy mezván mnžstvím přenesených dat pmcí tzv FUP (Fair User Plicy), mezení rychlsti linky pr uživatele přenášející hdně dat Kmunikace z LAN d/z internetu, ruting, NAT - Lkální síť je dnes téměř vždy připjena d internetu pmcí tzv směrvače (ruteru) - Ten prvádí tzv překlad adres (NAT Netwrk Address Translatin) z vnitřní d vnější sítě - Musí být prt dimenzván pdle pčtu pčítačů v LAN síti, dmácí levný ruter nedkáže bslužit pdnikvu síť se stvkami pčítačů - Směrvač (ruter) Umžňuje všem k němu připjeným pčítačům kmunikaci d/z internetu Jak jediný má veřejnu IP adresu a jak jediné zařízení je také z internetu vidět Musí mít prt ještě druhu, vnitřní IP adresu, která je z LAN vidět jak tzv výchzí brána Obsahuje téměř vždy také firewall (dají se na něm například zakázat některé servery, mezit přens dat časem neb jejich mnžstvím,..) Také může bsahvat disk, na který ukládá průběh kmunikace - Jak prbíhá kmunikace pčítače v síti s internetem

7 OS vyšle pžadavek na data z internetu na adresu výchzí brány, tedy vnitřní IP adresu ruteru Ruter si pžadavek zapamatuje, vlží d paketů svji vnější IP adresu jak adresu desílatele a pšle pžadavek d internetu Data se vrátí z internetu na vnější IP adresu ruteru. Ten d nich vlží svji vnitřní IP adresu a pšle je d LAN na adresu pčítače, ze kteréh půvdně (bd 1) přišel pžadavek Bezdrátvé sítě a jejich technické prvky, zabezpečení sítě - Bezdrátvé sítě standardu Wi-Fi jsu běžnu sučástí většiny sučasných mbilních zařízení - T, že klem nás neustále létají miliny paketů s daty, bereme již jak naprstu samzřejmst. Naše data však nelétají puze d/z našeh pčítače, šíří se všude kl a kdkliv s WiFi přijímačem je může zachytit (čemuž se dá zabránit díky zabezpečení sítě) - Technická zařízení Dnes levně k dispzici Mnh ADSL ruterů bsahuje přím WiFi mdul Pkud ne, stačí kupit tzv přístupvý bd Wi-Fi (AP) a zapjit h d stávající sítě Access Pint umžní přens dat z LAN d WiFi sítě Mderní AP slučují funkci bezdrátvéh přístupu s něklikaprtvým switchem, zahrnují i ruter a firewall Ntebky mají WiFi bezdrátvé karty již zabudvané, d stlníh pčítače se dá WiFi kupit frmu rzšiřující karty - Rychlst WiFi přensu je určena standardem, který je schpn zařízení realizvat - Standard IEEE n umí tereticky přenášet data rychlstí až 300 Mbit/s, reálně však puze 120 Mbit/s - Bezdrátvý přens dsahuje tereticky udávaných hdnt v tevřeném prstru a na pměrně krátké vzdálensti (jedntek až desítek metrů) - Jakmile prbíhá bezdrátvá kmunikace přes zeď (zdi), klesá její rychlst čast i na puhu desetinu teretických hdnt - Tt pásm navíc sdílí všechna zařízení kmunikující s jedním AP, dsahvané přensvé rychlsti jsu prt pměrně nízké - Při knfiguraci Wi-Fi sítě a jejíh zabezpečení se musí nastavit minimálně Frekvenční pásm Pr kmunikaci (Band) a kanál, na kterém bude naše zařízení kmunikvat (pzr na klize s jinými AP) Jmén sítě (SSID) AP h může vysílat, bezpečnější je h skrýt (takvá síť nebude na pčítačích autmaticky vidět), i tak se ale dá při kmunikaci zachytit Správné šifrvání Dnes WPA2 (dříve WEP a WPA) Klíč PSK Hesl pr připjení Nastavit mezení přístupu Např seznam pvlených MAC adres atd Tplgie sítí - Zabývá se zapjením různých prvků d pčítačvých sítí a zachycením jejich skutečné (reálné) a lgické (virtuální) pdby (datvé linky, síťvé uzly) - Tplgii lze zvažvat jak určitý tvar či strukturu dané sítě - Běžné tplgie:

8 Kruhvá tplgie - Označuje lgické zapjení, při němž je každý uzel (pčítač) spjen se dvěma dalšími tak, aby splečně vytvřily kruh - Přens dat je relativně jednduchý, nevznikají klize a náklady jsu nižší než např. u hvězdicvé tplgie - Data všem musí prjít přes každý uzel mezi desílatelem a příjemcem, cž přens prdlužuje - Výpadek jednh uzlu chrmí celu síť. Hvězdicvá tplgie - Nejpužívanější způsb prpjvání pčítačů d pčítačvé sítě - Každý pčítač je připjený pmcí kabelu k centrálnímu prvku - hubu neb switchi - Mezi každými dvěma stanicemi existuje vždy jen jedna cesta - T znamená, že selhání jedné stanice nemezí prvz sítě, všem klaps centrálníh prvku znamená klaps i pr celu síť Sběrnicvá tplgie (bus) - Spjení zprstředkvává jediné přensvé médium (sběrnice), ke kterému jsu připjeny všechny uzly sítě - Má nízké přizvací náklady, ale mezenu rychlst přensu a také v ní může dcházet ke klizím - Je vhdná spíše pr malé a dčasné sítě Síťvá zařízení - Aktivní síťvé prvky služí ke vzájemnému prpjení v pčítačvých sítích; vše, c nějakým způsbem aktivně půsbí na přenášené signály tedy je zesiluje a různé mdifikuje - Pasivní síťvé prvky především datvé rzvaděče, které fyzicky přenášejí data d pčítače; dále knektry, rzvaděče, spjky a zásuvky Aktivní - Repeater přijímá zkreslený, zašuměný neb jinak pškzený signál a pravený, zesílený a správně časvaný h vysílá dále. Tak je mžné snadn zvýšit dsah média bez ztráty kvality a bsahu signálu

9 - Hub - Switch - Bridge - Ruter spjuje něklik segmentů sítě d segmentu jednh (prvz v jedné části sítě se přenese i d částí dalších sítí) prvek prpjující jedntlivé segmenty sítě. Switch bsahuje větší či menší mnžství prtů (až něklik stvek) čímž se liší d jinak pdbnéh hubu -, na něž se připjují síťvá zařízení neb části sítě spjuje dvě části sítě na druhé (linkvé) vrstvě referenčníh mdelu ISO/OSI. Mst je pr prtkly vyšších vrstev transparentní (neviditelný), dděluje prvz různých segmentů sítě a tím zmenšuje i zatížení sítě síťvé zařízení, které prcesem zvaným rutvání přepsílá datagramy (datvý paket v prtklu IP) směrem k jejich cíli