POČÍTAČOVÉ SÍTĚ 1 Metodický list č. 1 Cílem tohoto předmětu je posluchačům zevrubně představit dnešní počítačové sítě, jejich technické a programové řešení. Po absolvování kurzu by posluchač měl zvládnout návrh a správu středně velké sítě včetně posouzení vhodnosti možných řešení. Problematika počítačových sítí je poměrně komplexní, zahrnuje vše od fyzického média (například měděných vodičů nebo optického vlákna) po aplikační programy využívající síťovou architekturu. Probírané téma je rozděleno do dvou semestrů. V prvním semestru se budeme soustředit především na technické zabezpečení sítí (přenosová média, prvky sítí, protokoly pro přenos dat), v druhém semestru pak na služby, které tvoří základ lokálních sítí a Internetu. Důraz bude kladen na nejpoužívanější technologie (Ethernet a TCP/IP). V prvním semestru se budeme zabývat těmito tématy: 1. Základní pojmy, rozdělení sítí, modely ISO/OSI a TCP/IP 2. Přenos informace, fyzická vrstva modelu sítě 3. Architektura lokálních sítí: Ethernet, token ring, ATM a další 4. Architektura sítí: linková vrstva Ethernetu, spojování sítí 5. Internet protokol (IPv4 a IPv6) Druhý semestr bude rozdělen takto: 1. Transportní vrstva TCP/IP a základní služby Internetu 2. Protokoly FTP, HTTP a pošta v Internetu (SMTP, POP3, IMAP) 3. Zabezpečení (šifrování, certifikáty) 4. Ochrana a správa sítě Doporučená literatura: Kniha TCP/IP v kostce [1] je kvalitní publikace shrnující současný stav počítačových sítí, je to primární zdroj informací pro přednášky Počítačové sítě 1 a Počítačové sítě 2. Podrobnější popis fyzické části sítí najde posluchač v [2], k dispozici je na uvedeném URL také pdf verze. Používané standardy jsou on-line přístupné na adresách [4] a [5]. Přednáška Jiřího Peterky [3] poskytuje velmi dobrý přehled síťové architektury srozumitelnou formou. Informace je možné čerpat z mnoha dalších knih a zdrojů, v češtině jsou to například [6] a [7]. [1] Pužmanová Rita: TCP/IP v kostce, KOPP, 2004 [2] Janeček J., Bílý M.: Lokální sítě, skripta ČVUT, 2000 http://atm.felk.cvut.cz/ls/lskripta.pdf [3] Jiří Peterka: podklady k přednáškám Počítačové sítě, Rodina protokolů TCP/IP http://www.earchiv.cz/ [4] Dokumenty RFC: http://www.rfc-editor.cz/ [5] Standardy IEEE 802: http://standards.ieee.org/getieee802/portfolio.html [6] On-line časopis Svět sítí: http://www.svetsiti.cz/ [7] Dostálek L., Kabelová A.: Velký průvodce protokoly TCP/IP a systémem DNS, ComputerPress 2002
1. téma: Základní pojmy, rozdělení sítí, modely ISO/OSI a TCP/IP Cílem tohoto tematického celku je představit posluchačům základní pojmy a principy, na kterých jsou postavené počítačové sítě. Rozdělíme sítě podle různých kriterií, uvedeny budou základní standardy používané v Internetu a lokálních počítačových sítích. Budou rezentovány modely ISO/OSI a TCP/IP, které tvoří základ pro další výklad. [3] přednáška Počítačové sítě verze 2.5, druhá lekce (Taxonomie počítačových sítí). [1] kapitola 2, zejména části 2.3 (obecný popis referenčního modelu ISO/OSI), 2.4 (popis vrstev modelu ISO/OSI) a kapitola 3 (popis TCP/IP). Po zvládnutí tematického celku získáte základní přehled o principech práce počítačových sítí, budete vědět, na jakých principech jsou různé sítě postaveny a co od nich uživatelé a správci mohou očekávat. Dále se budete umět orientovat v nejpoužívanějších standardech týkajících se Internetu a lokálních sítí.
Metodický list č. 2 2. téma: Přenos informace, fyzická vrstva modelu sítě Zaměříme se na používané metody pro přenos digitální informace a typy modulace analogového signálu. Představíme si vlastností nejčastěji používaných technologií a médií v počítačových sítích: měděné kabely, optické kabely,bezdrátové a infračervené spoje. Tématický celek je rozdělen do dvou částí: 1) přenos informace 2) fyzická vrstva modelu sítě [1]: kapitola 2.7 -- 2.9 (základy datové komunikace, přenosové prostředky, přenosové cesty). [2]: kapitola 2.2, 4.2, 4.3. a 4.5, orientačně kapitola 5.2. Po zvládnutí tohoto tematického celku se budete schopni orientovat ve fyzických vlastnostech kabelů a médií používaných v počítačových sítích, budete rozumět principu práce sítí na úrovni přidělování média.
Metodický list č. 3 3. téma: Architektura lokálních sítí: Ethernet, token ring, ATM a další Ukážeme si technologie různých sítí, jejich přednosti a nedostatky.vysvětlen bude princip jejich činnosti, důraz bude kladen především na technologie v současnosti rozšířené a běžně používané. Tématický celek je rozdělen do několika částí podle používaných technologií: 1) Ethernet 2) kruhové sítě: Token ring, FDDI 3) Fast Ethernet 4) 100VGAnyLan, ATM 5) Gigabit Ethernet, 10GE 6) ostatní typy propojení (RS232, ISDN, xdsl) [1]: kapitola 4 (vybrané pasáže), [2]: kapitola 8, zejména podkapitoly 8.1, 8.2, 8.5, 8.7, 8.8. Orientačně kapitoly 9 a 11 Po zvládnutí tohoto tematického celku se bude posluchač orientovat v používaných technologiích lokálních počítačových sítí, bude rozumět principu jejich fungování a bude schopen posoudit vhodnost různých řešení.
Metodický list č. 4 4. téma: Architektura sítí: linková vrstva Ethernetu, spojování sítí Základním cílem tohoto tematického celku je uvést posluchače do problematiky komunikačních protokolů na linkové vrstvě modelu sítí. Jedná se především o rámce sítě Ethernet a standard IEEE 802.3. Dále se budeme zabývat sítěmi bezdrátovými a propojováním sítí na úrovni linkové vrstvy (hub, bridge, switch). Tématický celek je rozdělen do těchto dílčích témat: 1) bezdrátové sítě 2) linková vrstva (IEEE 802.3), formát rámce Ethernetu 3) spojování sítí: hub, bridge, switch, router [1]: kapitola 4.1.7.9 -- 4.1.7.11, kapitola 6.2 [2]: kapitoly 7 a 12 Po zvládnutí tohoto tematického celku bude posluchač podrobněji znát síť Ethernet, bude rozumět její funkci a bude schopen navrhnout architekturu běžné firemní sítě.
Metodický list č. 5 5. téma: Internet protokol (IPv4 a IPv6) Základním cílem tohoto tematického celku je seznámit posluchače s nejrozšířenějším protokolem dneška, IP ve verzi 4 a 6. Bude popsána struktura paketu IP, různé typy adres, směrování v IP sítích, podpůrné protokoly ICMP a ARP. Dále bude vysvětlensystém překladu adres NAT. [1]: vybrané části kapitol 5.1 -- 5.7. Po zvládnutí tohoto tematického celku bude mít posluchač přehled o fungování sítí založených na protokolu IP, bude schopen nastavit její základní parametry a diagnostikovat případné chyby v nastavení. Počítačové sítě 1 (PS1) Typ studijního předmětu: povinný Rozsah studijního předmětu: 2 hod./týdně, 1 semestr Formy výuky studijního předmětu: přednáška, (2/0) Způsob ukončování studijního předmětu: zápočet Stručná anotace předmětu: Cílem předmětu je seznámit posluchače s architekturou a základními principy funkce počítačových sítí. Osnova předmětu: 1. Architektura, topologie, média 2. Síťové modely: ISO/OSI a TCP/IP 3. Přenos informace 4. Fyzická vrstva modelu sítě, metody přístupu ke sdílenému médiu 5. Lokální sítě: Ethernet, Token ring, FDDI 6. Lokální sítě: Fast Ethernet a novější 7. Rozlehlé sítě, broadband 7. Linková vrstva v Ethernetu 8. Spojování sítí na linkové vrstvě 9. Protokol IP verze 4 10. Rozhraní linkové a síťové vrstvy 11. Protokol IP verze 6 12. Směrování v IP sítích 13. Transportní vrstva: TCP 14. Transportní vrstva: UDP Doporučená literatura: Kniha TCP/IP v kostce [1] je kvalitní publikace shrnující současný stav
počítačových sítí, je to primární zdroj informací pro přednášky Počítačové sítě 1 a Počítačové sítě 2. Podrobnější popis fyzické části sítí najde posluchač v [2]. Používané standardy jsou online přístupné na adresách [5] a [6]. Přednáška Jiřího Peterky [3] poskytuje velmi dobrý přehled síťové architektury příjemnou formou. [1] Pužmanová Rita: TCP/IP v kostce, KOPP, 2004 [2] Janeček J., Bílý M.: Lokální sítě, skripta ČVUT, 2000, http://atm.felk.cvut.cz/ls/lskripta.pdf [3] Jiří Peterka: podklady k přednáškám Počítačové sítě, Rodina protokolů TCP/IP, http://www.earchiv.cz/ [4] On-line časopis Svět sítí: http://www.svetsiti.cz/ [5] Dokumenty RFC: http://www.rfc-editor.cz/ [6] Standardy IEEE 802: http://standards.ieee.org/getieee802/portfolio.html [7] Dostálek L., Kabelová A.: Velký průvodce protokoly TCP/IP a systémem DNS, ComputerPress 2002 Způsob zakončení: Zápočet bude za test, zkouška za test a ústní část (otázka/y), případně i něco praktického.