Aktivní prvky: brány a směrovače. směrovače

Transkript

1 Aktivní prvky: brány a směrovače směrovače 1

2 Předmět: Téma hodiny: Třída: Počítačové sítě a systémy Aktivní prvky brány a směrovače 3. a 4. ročník SŠ technické Autor: Ing. Fales Alexandr Software: SMART Notebook

3 Připomenutí: Hlavními prvky počítačové sítě jsou klientské stanice a server, dále tiskárny, scannery a další HW vč SW. Počítačová síť vznikne vzájemným propojením těchto prvků, k tomu nám slouží prvky sítí. Aktivní prvky představují prvky sítí, které přenášený signál upravují (mění) a hlavně zesilují, zvětšují tak použitelnou vzdálenost přenosového média (kabelu). Mezi aktivní prvky patří síťové karty (NIC), opakovače (repeater), rozbočovače (hub), převodníky (transceiver, converter), mosty (bridge), přepínače (switch), směro vače (router), brány (gateway), modemy, přístupové body (access point), klientské stanice, všechny servery, disková pole, datová úložiště (NAS) a jiné. 3

4 Router: Brány a směrovače Jedná se o aktivní prvek sítě, sloužící k propojení homogenních sítí (stejného protokolu). Propojuje mezi sebou sítě. Provádí filtraci, fragmentaci a směrování paketů. Vytváří si routovací (směrovací) tabulku s cestami s nejlepší "cenou" do jemu známých sítí, Blokuje broadcast. Snižuje TTL (dobu života paketu) o 1. Zahazuje pakety a generuje ICMP. Pracuje na třetí (síťové) vrstvě referenčního ISO/OSI modelu. Jedná se o vyšší zařízení s určitou inteligencí. Jde o most s možností volby směru toku dat k cíli, přičemž se rozhoduje na základě IP adres. Používá se při připojování sítí k Internetu. Klasický malý router je dnes součástí kombinovaného zařízení v domácnostech. 4

5 Router: Brány a směrovače Základní funkce: zajišťuje a vybírá tu nejlepší cestu v PC síti rozhoduje se o směrování či nesměrování a to na základě směrovací (routovací) tabulky, obsahující záznamy o dostupných sítích včetně metriky cesty, vycházející z logického uspořádání PC sítě, k jednotlivým portům směrovače jsou přiřazeny známé sítě s cestou a metrikou jedním z rozhodovacích faktorů je délka prefixu cílové IP adresy blokuje broadcast (všesměrové vysílání) paket s neznámou cílovou adresou sítě je buď zničen s následným vygenerováním ICPM zprávy nebo je zaslán na port s implicitní sběrnou sítí 5

6 Router: Brány a směrovače Základní funkce: provádí fragmentaci paketů, a to v případě, že má přijatý paket větší délku než povolená maximální přenosová jednotka (MTU) na vybraném portu. Paket je fragmentován (rozdělen) na fragmenty (části) odpovídající velikosti a jednotlivým částem jsou přidělena čísla a informace pro opětovné složení pakety z všech fragmentovaných částí. Určující je i skutečnost "0" nebo "1" v bitu nesoucí info o možnostech fragmentace. V případě "1" jde o "Don t fragment", což znamená, že paket nesmí být fragmentován, proto bude zahozen a následně vygenerovaná ICMP pro zdrojovou stanici. Na ní je už zda fragmentaci provede nebo pošle paket jinam. 6

7 Router: Brány a směrovače Základní funkce: jednou z hlavních činností je snižování hodnoty pole TTL (Time to Live), což je doba života paketu. Toto pole zabraňuje bloudění paketů v sítí do nekonečna vlivem cyklického nebo nepřesného směrování, apod. Pro jednoduchost se jedná o počet hopů (směrovačů) na cestě k cíli, kterými může paket projít, než bude zahozen (zničen). Každý router, kterým paket projde, sníží toto pole o "1", dokud není pole nulové. V případě, že dojde paketu život, pole TTL se dostane na "0" dřív než dosáhne cíle, je buď zahozen s následným vygenerováním ICMP zprávy nebo, nachází li se směrovač v cílové síti, je dále do cílové cítě směrován. 7

8 Router: Brány a směrovače Základní funkce: aby měly směrovače aktuální informace ve svých směrovacích tabulkách o okolních sítích a metrice, musí si mezi sebou vyměňovat informace nezbytné pro směrování. Také musí pružně reagovat na změny v topologii sítě, ať už výpadkem spoje, směrovač či celé sítě, nebo připojením nového směrovače do sítě. Směrovače udržují konvergenci, jde o jakousi logickou mapu sítě se správnými cestami pro přesné směrování. V případě její změny či ztráty musí obnovení proběhnout co nejrychleji. Pro výměnu těchto informací mezi směrovači slouží směrovací protokoly. 8

9 Router: Brány a směrovače Základní funkce: provádí inteligentní filtrování paketů ze směrovacích informací na základě protokolů a IP adres zvyšuje průchodnost sítě díky frontám, což znamená vytvoření ne jedné vstupní a proti ní výstupní frontě na každém portu, ale řady front v závislosti na prioritách paketu dle daných protokolů podporuje rozložení zátěže na jednotlivé porty ve smyslu paralelních cest výkonný směrovač s vnitřní páteřní sběrnicí může nahradit páteřní síť využívá přenosové linky pouze v případě potřeby dnešní směrovače mají autokonfiguraci nebo dálkovou konfiguraci prostřednictvím serveru 9

10 10

11 11

12 12

13 13

14 14

15 Brány a směrovače 15

16 Gateway: Jedná o aktivní prvek sítě, sloužící k propojení nehomogenních sítí (různého protokolu) a to na úrovni všech vrstev včetně aplikační, resp. pracuje na sedmé (aplikační) vrstvě referenčního ISO/OSI modelu. Meziarchitekturová konverze je dokonalá. Rozhodování provádí na základě obsahu přenášených dat. Jedná se o vyšší zařízení s určitou inteligencí. Princip obdobný směrovači přímo připojeného k sítím jiných architektur jako např. VoIP brány, TCP/IP, SNA, sálové počítače IBM, určité formy zabezpečení nebo specifické případy. Zařízení je velmi složité a drahé, proto se s ním běžně nesetkáte. V současné době je zpravidla součástí jiných kombinovaných zařízení. 16

17 17

18 18

19 19

20 Přibližte hlavní rozdíly mezi směrovačem a bránou: Nad výsledky odborně diskutejte s vyučujícím. 20

21 Popište jednotlivé funkce směrovače v PC sítích: Nad výsledky odborně diskutejte s vyučujícím. 21

22 Dotazy Děkuji za pozornost. Ing. Fales Alexandr 22

23 Zdroje informací Literární publikace: PUŽMANOVÁ, R. Moderní počítačové sítě oa A do Z. 2. akt. vyd. Brno: Compouter Press, ISBN: s. 430 HORÁK, J. KERŠLÁGER, M. Počítačové sítě pro začínající správce. 3. akt. vyd. Brno: Computer Press, ISBN: s. 212 Fotografie a obrázky: Autorem fotografií a obrázků, není li uvedeno jinak, je Ing. Fales Alexandr 23