Úvod do počítačových sítí
=spojení dvou a více počítačů za účelem sdílení informací a nebo zdrojů 2
firmy,úřady, nemocnice, státní správa,... komunikace uvnitř firmy a s vnějškem sdílení zdrojů a tím snížení nákladů na HW a SW řeší problémy se softwarovou kompatibilitou budování centrálních databází domácnosti komunikace (email, IM) zpravidla součást sítě ISP nebo domácích sítí zábava (fotky,video, filmy získávání informací (jízdní řády, elektronické úřední desky úřadů, datové schránky atp.) 3
Správce sítě (Network Administrator) Podpůrný personál (Support Staff) někdy helpdesk návrh sítě rozšiřitelnost sítě řízení celé správy sítě technická pomoc při řešení problémů aplikací a HW školení koncových uživatelů Personál údržby - údržba HW Správa databází Správa webů Pracovní skupiny (např. zálohování, datová úložiště, aktualizace SW ) 4
podle zpracovávaného signálu analogové sítě digitální sítě 5
podle rozlehlosti LAN Local Area Network síť s jednotnou správou v rámci jedné firmy rozsah v rámci budovy, budov, ale třeba i států event. kontinentů (MAN Metropolitan Area Network) WAN Wide Area Network úkol: propojit vzájemně sítě LAN sítě ISP PAN Personal Area Network připojení zařízení BT, IRF (mobily, PDA) 6
LAN sdílení technických a programových prostředků přenosové rychlosti 10Mbps, 100Mbps, 1000Mbps vlastníkem je zřizovatel pracovní stanice a servery menší zpoždění při přenosu WAN propojení vzdálených sítí přes sítě ISP přenosové rychlosti nižší (řádově jednotky Mbps) vlastnictví ISP (Telecom) servery a zařízení pro směrování dat větší zpoždění 7
podle použitého síťového OS sítě serverového typu ( s velkým serverem) sítě peer-to- peer (rovný s rovným nebo rovný a rovnější) 8
Co je to server? fyzicky je to vyhrazený počítač se speciálním síťovým OS (NOS) různá provedení: standalone rackový server blade server mainframe servery logické servery = serverové části aplikací v architektuře klient server fileserver printserver mailserver atd. podle povahy provozovaných aplikací 9
10
11
12
13
14
RACK SERVERY Rackové (rack mounted server) montáž do typizované rackové skříně několik zásuvek do kterých se vloží servery v tenkém provedení a přišroubují + centralizace serverů +zábor místa v místnostech + výrazné zjednodušení kabeláže nutné chlazení rackových skříní BLADE SERVERY serverové šasi menší než rack s vertikálně rovnoběžnými pozicemi pro desky = blade servery obsahují CPU, RAM, NIC a event. jiné vstupně výstupní zařízení ATA (SATA) nebo SCSII řadiče pro připojení diskových polí jeden blade server = nainstalována jedna aplikace výhody stejné jako u rack serverů 15
banky, nadnárodní společnosti veliké počty uživatelů v řádech tisíců specifikace IBM 390 computers s OS 390 vyžadují skupiny specializovaných operátorů 16
vyhrazené počítače (dedikované) optimalizace pro rychlou odezvu možnost více CPU zpravidla větší RAM dostatečná disková kapacita dostupnost 24 hodin zdvojení = replikace zálohování obsahu a konfigurace 17
Klient (klientský SW) SW umožňující připojení workstation s ostatními pracovními stanicemi nebo serverem nutno vzít v úvahu operační systémy na stanici na serveru protokol řeší reakce na situace, které vzniknou při komunikaci 18
19
Peer-to-Peer propojení pracovních stanic stanice, která sdílí svoje zdroje (adresáře = složky) nebo HW ( FDD, HDD, CD, DVD, tiskárny, internetové připojení):vystupuje v roli serveru nezná pojem uživatele: v síti jsou vidět jednotlivé stanice pro malé sítě (kancelář) malá bezpečnost necentralizovaná správa licence na počet workstation Serverový typ síť s velkým serverem ze stanice s OS se k serveru přihlašuje uživatel (user) probíhá autentizace a autorizace zná zpravidla i názvy počítačů z důvodů aplikací tzv. politik systém práv, oprávnění, politik centrálně umístěný a spravovaný vysoký stupeň bezpečnosti centralizovaná správa licence zpravidla na počet uživatelů 20
21
22
23
24
fyzická topologie uspořádání komponent sítě, jejich propojení Sběrnice (BUS) Hvězda (STAR) Kruh (RING) 25
zakončení vodiče terminátory sdílené médium (koaxiální kabel) wokrstations nebo serery 26
historicky překonané pouze jeden centrální vodič a odbočky a z toho vyplývající malé množství materiálu běžný koaxiální kabel problematika řešení přístupu ke sdílenému médiu 27
V případě metody CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Dete-ction) získává přístup k sítí uzel, kterému se jako prvnímu podaří přistoupit k nečinné síti 28
Princip CSMA/CD: uzel, který chce vysílat informace do sítě, nejprve poslouchá zda je na síti nějaký provoz (elektrická aktivita) pokud je linka obsazená, pak uzel náhodně dlouhou dobu počká a poté opět provede kontrolu obsazení linky pokud je linka volná (na síti není žádná aktivita), uzel začne vysílat svůj packet, který se šíří ke všem zbývajícím stanicím připojeným do sítě uzel dále pokračuje ve sledování sítě (sleduje, zda-li je na síti právě to, co tam poslal) je možné, že dva (nebo více) uzlů na lince dete-kují nepřítomnost aktivity současně a začnou vysílat v téměř stejný okamžik. Toto má za následek vznik tzv. kolize kolize je detekována tak, že uzly, které vyslaly své packety a sledují síť, zjistí, že na přenoso-vém médiu se vyskytují jiné informace, než ty, které tam vyslaly každý uzel, který detekoval kolizi zruší svůj přenos vysláním rušícího signálu - jam signal poté počká náhodně dlouhou dobu a pokusí se k síti přistoupit znovu náhodně dlouhá doba (u každého uzlu jiná) zaručuje poměrně vysokou pravděpodobnost, že nedojde znovu ke kolizi mezi stejnými uzly 29
30
Výhody relativně levné snadná rozšiřitelnost nevyžaduje velké množství kabeláže Nevýhody těžká diagnostika závad při rozpojení výpadek celé sítě reakce sítě na zatížení: při velkém množství počítačů klesá výkon sítě omezená délka kabelu(176 metrů) omezený počet stanic (30) 31
dvoubodové spojení = pointto-point (kroucená dvoulinka TP) řeší otázky výpadků a minimalizuje datový provoz podle použitého rozbočovacího prvku různé provedení centrálního rozbočovacího prvku = HUB, SWITCH, SERVER nárůst v délce kabeláže (v počátcích otázka ceny) strukturovaná kabeláž 32
33
34
všechny počítače jsou zapojeny v kruhu, neexistuje žádné zakončení každý počítač pracuje jako opakovač (repeater) počítače si předávají token, který je opravňuje k vysílání zprávy předávány postupně od jedné stanice ke druhé 35
výpadek = rozpojení kruhu tento fakt bývá řešen zdvojením kabeláže (běžně se užívá vnější kruh, při rozpojení je zničený spoj přemostěn vnitřním kruhem např. síť FDDI) s nárůstem velikosti kruhu klesá rychlost sítě (vlivem oběhu) kruhové topologie jsou užívány především v sítích TokenRing (Apple) 36