Úvod Úrovňová architektura sítě Prvky síťové architektury Historie Příklady

Transkript

1 Úvod Úrovňová architektura sítě Prvky síťové architektury Historie Příklady 1

2 Pracovní stanice modem Pracovní stanice Směrovač sítě Směrovač sítě Pracovní stanice Aplikační server Směrovač sítě 2

3 Soubor počítačů a komunikačních prvků propojených komunikačními spoji Pokrývá velký rozsah geografických vzdáleností WAN - wide area networks - stovky a tisíce kilometrů MAN - metropolitan area network - oblast měst a regionů LAN - local area networks - sítě uvnitř budov a areálů Existují různé topologie kruhová sběrnicová hvězdicová obecná Existují různá komunikační média měděné vodiče (kroucená dvojlinka) koaxiální kabely optická vlákna radiové spoje satelitní spoje optické (laserové) spoje 3

4 dovoluje sdílený přístup k výpočetním zdrojům dovoluje sdílený přístup k datovým souborům médium pomocí kterého mohou geograficky rozptýlení uživatelé komunikovat (elektronická pošta, telekonferencing) elektronická obec informační dálnice, národní informační infrastruktura kyberprostor 4

5 všechny zdroje (komunikační linky) jsou přiděleny navázanému spojení po celou dobu jeho trvání příkladem je telefonní síť výhoda: zdroj (komunikační linka) je stále k dispozici nevýhoda: nízké procento využití 5

6 data vstupující do sítě jsou rozdělena na menší části nazývané pakety pakety přenášené sítí sdílí síťové zdroje s ostatními pakety požadavek zdrojů na vysílání může být vyčerpat dostupné zdroje - vznikne spor je třeba zpracovat dva pakety současně řazení paketů do front statistické sdílení zdrojů lepší využití přenosové kapacity kanálu uživatel vyžaduje v krátké době velký přenosový výkon přenos paketů probíhá rovnoměrně 6

7 komunikační linky - dvoubodové spoje, mnohabodové spoje vyrovnávací paměti - slouží k zapamatování paketů po dobu, kdy není možné přenášet data síť - soubor uzlů (hostitelských systémů, směrovačů bran) v jedné administrativní doméně intersíť (internetwork) - soubor propojených sítí aktivní síťové prvky : počítače, na kterých běží komunikační protokoly host : počítač, na kterém běží aplikace používající síť opakovač : elektronické zařízení pro zesílení signálu most : počítač propojující dvě a více fyzických sítí směrovač : počítač, který směruje pakety mezi sítěmi brána : směrovač, přímo připojený k více sítím 7

8 pravidla podle kterých síťové komponenty vzájemně komunikují představují protokol protokoly definují formáty vyměňovaných zpráv a akce spojené s přenosem zpráv mezi entitami protokoly známé z běžného života pravidla podle kterých dva nebo více lidí komunikují řízení dopravy problém souběžného přístupu další... 8

9 architektura složitých systémů může být zjednodušena rozdělením do více úrovní úroveň N využívá služeb úrovně N-1 N 1 a zajišťuje služby pro úroveň N+1 služby poskytované nižší úrovní jsou nezávislé na tom, jak jsou tyto služby realizovány skrytí složitosti nižších úrovní změna úrovně N neovlivní ostatní úrovně rozhraní definuje jak lze služby využívat 9

10 síť je složena z geograficky distribuovaných technických i programových komponent stejnorodé entity (např. procesy) na úrovni N poskytují služby komunikací (posíláním zpráv nebo paketů) sobě navzájem. Používají přitom komunikační služby úrovně N-1N logická kontra fyzická komunikace A B C

11 C A B D A B D C 11

12 aplikační úroveň komunikace mezi procesy všechny existující úrovně podporují aplikační úroveň příklady:» elektronická pošta» telekonferencing» www» ftp» telnet» distribuované databáze prezentační úroveň konverze dat do společného formátu komprese dat ochrana dat (šifrování) relační úroveň spojení dvou aplikací pomocí relace vytvoření relace (ověřování) obnova po chybě sdílení relačního spojení 12

13 transportní úroveň univerzální transportní služby: přenos dat mezi koncovými procesy komunikace mezi koncovými uzly multiplexování toku dat z vyšších úrovní srovnání rychlosti vysílače a přijímače síťová úroveň přijímání paketů z vyšších úrovní a určení jejich cesty do koncových uzlů řízení směrování předcházení zahlcení, předcházení kolizím adresování v síti linková úroveň komunikace mezi dvěma sousedními uzly zajištění bezchybného přenosu řízení rychlosti přenosu mezi sousedními uzly fyzická úroveň transport jednotlivých bitů komunikačním vedením kódování přenášených informací 13

14 (N+1) vrstva (N+1) entita (N) rozhraní (N) PDU (N) vrstva (N) služby (N) entita (N) protokol (N-1) rozhraní (N-1) vrstva (N-1) entita (N) služby (N-1) protokol Primitivní služby Request - požadavek Indication - ohlášení požadavku Response - vyvolání potvrzení Confirm - potvrzení (lokální nebo vzdálené) 14

15 Proces programový modul paměť data procesor Modely model server/klient model peer-to to-peer (rovnoprávný) Realizace serverů podle služeb» datagramové služby» virtuální okruhy podle způsobu práce» interaktivní» procesově orientovaný podle zapamatování stavu» stavový» bezestavový 15

16 Typy serverů Souborový server Diskový server Tisková server Poštovní server Databázový server Časový server Ověřovací server Adresářový server Jmenný server Logový server Služby aplikační úrovně vzdálený přístup (Telnet) přenos souborů (FTP, FTAM) elektronická pošta komunikace mezi uživateli (talk( talk,, IRC) informační služby (Gopher, Wais,, WWW) adresářové služby (X.500, whois) pomocné síťové služby (ping, traceroute, finger) služby řízení sítě (SNMP, RMON) 16

17 Telnet - vzdálený terminál Server port =23 Klient Navázání spojení Dohadovací fáze (určení typu terminálu) Přenos dat Ukončení spojení FTP - přenos souborů Server řízení port =21 Klient data port =20 Navázání spojení Přenos příkazů (Přenos dat - get, put) Ukončení spojení 17

18 Elektronická pošta přenos adresovatelných zpráv elektronicky veliký dosah (vzdálenost) objem a typ dat (text, soubory, abecedy) rychlost doručení přenos v libovolnou dobu čtení zpráv v kteroukoliv dobu nadstandardní služby správa bezpečnost Host klient Síť poštovní server poštovní server Host klient 18

19 Gopher typy informací» adresáře» linky chápáno jako seznam dokumentů prohlížení informace uspořádání do skupin podle typu informace adresování adreářů na cizích strojích» textové soubory» prohledávací položky speciální typ adresáře specifikace klíčových slov pro vyhledávání» telefonní seznam (speciální aplikace)» Telnet relace (přihlašení( na jiný stroj)» multimédia (obrázky, zvuk, video)» formátovaný text (postscript( postscript) klient servery 19

20 Gopher - pokračování protokol server port = tcp/70 klient navázání spojení data <cr lf> <text> <cr lf> <text> <cr lf> <.> přenášená data ukončení spojení <typ><text><selektor><adresa hosta><port> 0 - soubor 1 - adresář 2 - telefonní seznam 7 - prohledávání 9 - binární soubor g - gif soubor 8 - telnet... 20

21 WWW server TCP port 80 hypertextové spojení s dokumenty přenos textu, souborů, obrazu, zvuku, pohyb. obraz systém dotazovacíh serverů proxy server - zprostředkování informací brány - převod informace go HTML cache - vyrovnávací paměti Protokol HTTP (HTTPS) Hypertext transfer protocol Jazyk popisu dokumentů HTML Hypertext markup language Metody GET - žádost o URI (uniform( resource identificator) POST větší objem zadaných dat PUT DELETE LINK HEAD Prohledávání roboti, spider,,... 21