VY_32_INOVACE_31_20 Škola Název projektu, reg. č. Vzdělávací oblast Vzdělávací obor Tematický okruh Téma Tematická oblast Název Autor Vytvořeno, pro obor, ročník Anotace Přínos/cílové kompetence Střední průmyslová škola Zlín Inovace výuky prostřednictvím ICT v SPŠ Zlín, CZ.1.07/1.5.00/34.0333 Vzdělávání v informačních a komunikačních technologií Informatika Teorie Teorie Teorie Základní pojmy počítačových sítí Ing. Petr Vilímek Srpen 2012, technické lyceum 1. roč. Prezentace se věnuje základním pojmům počítačových sítí a stručně popisuje rodinu protokolů TCP/IP. Žák vysvětlí a popíše výhody a nevýhody počítačových sítí, základní pojmy a protokoly TCP a IP. www.zlinskedumy.cz
Základní pojmy počítačových sítí - Úvod Prezentace popisuje základní pojmy počítačových sítí a rodinu protokolů TCP/IP. Své uplatnění najde v teoretických hodinách předmětu Informatika. Je určena pro žáky 1. ročníku Technického lycea. Slouží jako doprovodný materiál při výkladu učitele a taky jako výukový materiál pro žáky.
Počítačová síť Souhrnné označení pro technické prostředky, které realizují spojení a výměnu informací mezi dvěma a více počítači Historie sahá až do 60.let 20.století Základní funkce počítačových sítí: Sdílení prostředků: Pomocí sítě můžeme sdílet některá drahá zařízení (tiskárny, skenery). Zařízení je tak v síti pouze jedno a nemusí se každému nakupovat zvlášť Sdílení dat: Více uživatelů může používat stejné programy a data umístěná na jednom místě. Tím, že jsou data v síti pouze jednou, jakákoliv změna se projeví všem uživatelům současně Komunikace: Počítačová síť nám umožňuje vzájemnou komunikaci pomocí elektronické pošty, chatu, ICQ, IP telefonování, online televize, webových kamer či rádií
Výhody počítačových sítí Sdílení dat, programů, tiskáren a dalších HW zařízení Zlepšení komunikace (on-line) Vyšší efektivita a produktivita práce Sjednocení používaných aplikací Ekonomické (ušetření za HW i SW) Nevýhody počítačových sítí Snadněji zneužitelné data (nutné zabezpečení a ochrana dat) Ekonomické (vysoké náklady na zřízení) Vyžaduje odborníky
Základní pojmy Server Entita, která poskytuje nějaký druh síťové služby Počítač, zapojený do počítačové sítě, který poskytuje služby ostatním počítačům pracovním stanicím Podle služeb je možné rozdělit servery na: Souborové Tiskové Aplikační Komunikační Databázové
Základní pojmy Client (workstation, pracovní stanice) Počítač zapojený v počítačové síti sloužící k práci uživatele Jeho prostřednictvím jsou uživateli dostupné služby sítě Administrator (supervisor) Správce sítě, člověk zodpovědný za chod sítě Má v sítí neomezené práva Síťová karta Zařízení umožňující připojení počítače do počítačové sítě
Základní pojmy Switch Síťový prvek propojující jednotlivé segmenty sítě Paket (packet) Skupina bitů s pevně definovaným formátem k přenášení informací v síti Síťový protokol Množina pravidel v síťové komunikaci, která určuje, jak spolu počítače (odesílatel i příjemce) komunikují
Komponenty počítačových sítí Hardwarové Uzly (počítače, síťové karty) Topologie (fyzická i logická) Pasivní a aktivní prvky (např. kabel; hub, switch) Pomocné komponenty (např. záložní zdroj) Softwarové Síťové OS a SW na pracovních stanicích Programové vybavení serverů a ovladače HW Analýza a monitoring provozu sítě Aplikace na serveru nebo pracovní stanici
TCP/IP Rodina protokolů obsahující sadu protokolů pro komunikaci v počítačové síti Celá síťová komunikace je rozdělena do tzv. vrstev, které znázorňují hierarchii činností Výměna informací mezi vrstvami je přesně definována Každá vrstva využívá služeb vrstvy nižší a poskytuje své služby vrstvě vyšší
TCP/IP Vrstvy TCP/IP 1. Aplikační vrstva 2. Transportní vrstva 3. Síťová vrstva 4. Síťové rozhraní
Vrstvy TCP/IP Aplikační vrstva Nejvyšší vrstvou TCP/IP Jejími entitami jsou jednotlivé aplikační programy, které komunikují přímo s transportní vrstvou Transportní vrstva Zajišťuje přenos mezi dvěma koncovými účastníky, kterými jsou přímo aplikační programy Podle nároků a požadavků programů může transportní vrstva regulovat tok dat oběma směry, zajišťovat spolehlivost přenosu Je implementována až v koncových zařízeních (počítačích) a umožňuje proto přizpůsobit chování sítě potřebám aplikace Zde pracuje protokol TCP
Vrstvy TCP/IP Síťová vrstva Není závislá na konkrétní přenosové technologii Stará se o to, aby se jednotlivé pakety dostaly od odesilatele až ke svému skutečnému příjemci Je implementována ve všech prvcích sítě - směrovačích i koncových zařízeních Zde pracuje protokol IP Síťové rozhraní Nejnižší vrstva má na starosti vše, co je spojeno s ovládáním konkrétní přenosové cesty a s přímým vysíláním a příjmem datových paketů Umožňuje přístup k fyzickému přenosovému médiu Je závislá na použité přenosové technologii
Protokol IP Internet Protocol je základní protokol síťové vrstvy a celého Internetu Provádí vysílání tzv. datagramů na základě síťových IP adres obsažených v jejich záhlaví V současné době je převážně používán protokol IP verze 4 Nová verze 6, řeší nedostatek adres v IPv4, bezpečnostní problémy a vylepšuje další vlastnosti protokolu IP
Protokol TCP Díky TCP mohou aplikace na počítačích propojených do sítě vytvořit mezi sebou spojení, přes které mohou přenášet data Protokol garantuje spolehlivé doručování a doručování ve správném pořadí TCP také rozlišuje data pro vícenásobné, současně běžící aplikace (například webový server a emailový server) běžící na stejném počítači Podporuje mnoho aplikačních protokolů a aplikací, včetně WWW, E-mailu apod.
Otázky na závěr 1. Vyjmenuj výhody a nevýhody počítačových sítí. 2. Co je to server a jaké služby může poskytovat? 3. Co je to packet? 4. Z jakých vrstev se skládá TCP/IP? 5. K čemu slouží protokol IP?
Zdroje a prameny 1. Počítačová síť. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001-2012 [cit. 2012-08-20]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/po%c4%8d%c3%adta%c4%8dov%c3%a1 _s%c3%ad%c5%a5 2. TCP/IP. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001-2012 [cit. 2012-08-20]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/tcp/ip 3. TCP. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001-2012 [cit. 2012-08-20]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/tcp 4. Internet Protocol. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001-2012 [cit. 2012-08-20]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/internet_protocol