Základy počítačových sítí

 

Dělení počítačových sítí podle rozlehlosti

 

WAN - Wide Area Network

Síť spojijící jendnotlivé prvky sítě na vzdálenosti desítek kilometrů a výše. Pro spojení se většinou používají telekomunikační linky. Nejrozsáhlejší sítí typu WAN je dnes síť Internet.

MAN - Metropolitan Area Network

Síť rozprostřená na území města. Většinou slouží k propojení LAN.

LAN - Local Area Network

Síť sloužící většinou jedné organizaci nebo její čáati. Vzdálenost propojených prvků se většinou počítá ve stovkách metrů nebo jednotkách kilometrů.

 

Služby poskytované v sítích LAN

Služby poskytované v sítích WAN

 

Dělení lokálních počítačových sítí podle hierarchie uzlů

Peer-to-peer

Každý počítač v síti peer-topeer může poskytovat služby ostatním počítačům v síti. V této síti není vyhrazen žádný hlavní počítač. Pojem peer-to-peer lze volně přeložit jako “rovný s rovným”.

Konfigurace sítě spočívá v izolovaném nastavení jednotlivých počítačů. Z toho vyplývá, že správa není centralizována. Pro praxi to přináší menší efektivitu při správě sítě. Sítě peer-to-peer se budují většinou v menším rozsahu. Pořizovací cena je relativně nízká.

Zástupci:

 

Server-client

Uzly v síti srver-client vykonávají dvě rozdílné funkce. “Obslužná stanice” (server) je vyhrazena pro poskytování služeb. Těchto služeb využívají ostatní “pracovní stanice” (workstation).

Správa celé sítě spočívá buď v konfiguraci jednotlivých serverů nebo je celá správa centralizována do jednoho bodu. To napomáhá k efektivnější správě síťových prostředků Síťe server-client mohou být velmi rozsáhlé. Cena na jejich vybudování bývá vyšší.

 

Typy serverů:

Zástupci:

 

Topologie počítačových sítí

Topologií počítačových sítí rozumíme fyzické uspořádání všech zařízení v síti. Základními typy topologií jsou:

Sběrnice

Sítě s topologií sběrnice připojují jednotlivé uzly na společný vodič. V této topologii vysílá signál v jednom okamžiku pouze jeden uzel. Signál se šíří po celém vodiči a zaniká na jeho koncích. Oba konce vodiče jsou zakončeny odporem - terminátorem.

Při poruše libovolného počtu stanic je funkčnost sítě zachována. Porucha vodiče v jednom

místě znemožní jakoukoli komunikaci.

Topologie - Sběrnice

Hvězda

Hlavním prvkem je centrální uzel. Tento uzle může být počítač nebo propojovací prvek (hub...). K centrálnímu uzlu jsou připojeny ostatní uzly. Pro chod sítě je rozhodující spolehlivost centrálního uzlu.

Topologie - Hvězda

Strom

Vychází z topologie hvězda. Několik hvězd propojíme tak, že koncový uzel jedné hvězdy je centrálním uzlem druhé hvězdy.

Kruh

Uzly v této síti jsou propojeny postupně od “prvního k poslednímu”. Spojením krajních uzlů vznikne kruh. Výpadku jakékoli stanice nebo propojení vede k poruše celé sítě.

Topologie - Kruh

 

Princip komunikace

 

Packet

Data nejsou přenášená v celku. Aby se usnadnil přenos, jsou rozdělena na úseky stejné délky(packety). Packety jsou vytvářeny a sestavovány na úrovni transportní vrstvy.

Frame (Rámec)

Před odesláním musí být packet doplněn o údaje, které zajistí jeho správné doručení. K doplnění údajů dochází ve všech vrstvách. Packet rozšířený na úrovni síťové vrstvy se nazývá frame.

 

RM - OSI (Reference Model of Open Systém Interconnection)

Hlavní normou v oblasti propojování systémů se stal referenční model OSI - Reference Model of Open Systém Interconnection (RM OSI).

Základním rysem modelu je rozložení komunikačních komponent ve vrstvách. Jednotlivé komponenty mohou komunikovat pouze s prvky sousedních vrstev.

 

Vrstvy RM OSI:

Aplikační vrstva - zabezpečuje přijímání a zpracování standardních požadavků aplikací. Programy se na tyto služby pouze odkazují. Nejčastější služby jsou přenos souborů, elektronická pošta, vzdálené připojení ke stanici...

Prezentační vrstva - tato vrstva zajišťuje překlad dat mezi systémy, které používají různé kódování dat. V této vrstvě může být realizováno také šifrování nebo komprese dat.

Relační vrstva - navázání a řízení komunikace mezi jednotlivými uzly obstarává relační vrstva. Jejím úkolem je i ukončení navázané relace.

Transportní vrstva - prvky na úrovni transportní vrstvy se starají o správu packetů. Packety jsou zde před příjmem vytvářeny a po příjmu sestavovány. Transportní vrstva se nezabývá vyhledáním cesty k cílové stanici.

Síťová vrstva - se stará o nalezení cesty k cíli v případě, že mezi odesílatelem a příjemcem neexistuje přímé spojení. V tomto případě určí cestu přes spojovací prvky. K tomuto úkolu potřebuje znát údaje o topologii sítě.

Linková vrstva - samotný přenos mezi dvěma přímo spojenými uzly má za úkol linková vrstva. Zajišťuje správné vyslání, příjem a kontrolu přenášených rámců. V případě chyby vyžádá opakování přenosu rámce.

Fyzická vrstva - na této úrovni již je zajišťován přenos samostatných bitů. V protokolu této úrovně se specifikuje úrovně napětí, délka trvání bitu, technické parametry kabelu ...

 

Pří komunikaci dvou systémů jsou data vysílána z aplikace jednoho systému. Postupem přes všechny vrstvy systému jsou data dopravena až k cílové aplikaci.

 

Referenční model OSI

Schéma RM OSI (37955 bytes)

 

 Protokol

Kromě komunikace mezi jednotlivými vrstvami existuje i další druh komunikace. Pomocí vodorovných šipek. Vrstvy stejné úrovně spolu nekomunikují přímo. Prostřednictvím přenosu dat přes podřízené vrstvy se však dá říci, že si tyto vrstvy vyměňují informace, kterým rozumí pouze tyto vrstvy. Soubor pravidla komunikace (tvar, uspořádání dat) jednotlivých vrstev nazýváme protokol. Pro jednu úroveň může existovat více protokolů.