SIECI KOMPUTEROWE

EB II-PWR 1

Sieć komputerowa – to komputery połączone ze sobąi zdolne do wymiany danych

Serwery– komputery udostępniające zasoby,Klienci – komputery korzystające z zasobów sieci

EB II-PWR 2

Dwa podstawowe typy połączeń sieciowych:

- klient – klient- klient – serwer

Podział sieci:

- sieci lokalne(ang. LAN – Local Area Networks)Obejmują mały obszar, rzędu kilkuset metrów

- sieci miejskie(ang. MAN – Metropolitain Area Networks)Obejmują zasięgiem miasto.

EB II-PWR 3

- sieci rozległe(ang. WAN – Wide Area Networks)Obejmują duŜy obszar, np. cały kraj. Są połączeniemwielu sieci lokalnych.

Topologie LAN

Topologia – sposób połączenia komputerów ze sobą.

EB II-PWR 4

gwiazda pierścień

szyna

Topologia mieszana – najczęściej stosowana w praktyce

EB II-PWR 5

Protokoły i podział na warstwy

Wymiana informacji w sieci odbywa się w jednostkach zwanych komunikatami.

Protokół sieciowy– zbiór reguł wymiany komunikatów oraz format tych komunikatów.

Oprogramowanie protokołu– oprogramowanie realizujące protokół.

EB II-PWR 6

protokół.

Przyjęto zasadę podziału zadania komunikacji na części i opracowanie oddzielnego protokołu dla kaŜdej z tych części.

Poszczególne protokoły współpracują ze sobą i kaŜdy obsługuje wyodrębnioną część zadania komunikacyjnego.

- łatwiej zaprojektować,`- łatwiej testować,- łatwiej analizować.

Model OSI (Open System Interconnection)

Opracowano wzorcowy modelpodziału zadania komunikacyjnego na 7 warstw. KaŜda warstwa realizuje pewne zadanie na rzecz warstwy wyŜszej i korzysta z usług warstwy niŜszej.

Aplikacji

Prezentacji6

7

EB II-PWR 7

Sesji

Transportowa

Sieciowa

Liniowa

Fizyczna 101011...............................................110011

2

3

4

5

Funkcje poszczególnych warstw• Warstwa aplikacji (7)

Sposób korzystania z sieci przez programy uŜytkowe.

• Warstwa prezentacji (6)Kodowanie/dekodowanie, kompresja/dekompresja danych

• Warstwa sesji (5)Zestawienie połączenia uŜytkownika z serwerem.

• Warstwa transportowa (4)Kontrola i sterowanie kolejnością pakietów.

EB II-PWR 8

• Warstwa sieciowa (3)Budowanie, wysyłanie i odbieranie pakietów, adresacja.

• Warstwa liniowa (2)Organizowanie bitów w ramki. Nawiązywanie i zamykanie połączeń liniowych.

• Warstwa fizyczna (1)Definicja własności fizycznego nośnika; transmisja bitów

Komputer 1(nadawca)

Komputer 2(odbiorca)

w. aplikacji

w. prezentacji

w. sesji

EB II-PWR 9

w. transportowa

w. sieciowa

w. liniowa

Model sieci lokalnej

Aplikacje

Transport

Sieć

Usługi niezawodnego przesyłania danych

Przesyłanie pakietów od nadawcy do odbiorcy

Program uŜytkownika

EB II-PWR 10

W. liniowa

W. fizyczna

Podział danych na ramki i zasady przesyłania ramek przez sieć

Model warstwy liniowej(współistnienie róŜnych protokołów)

Warstwa

liniowa

LLC

MAC

802.2 LLC

802.3 802.4 802.5 802.6

CSMA/CD Token Ring Token Bus MAN

EB II-PWR 11

w. fizyczna w. fizyczna

LLC – Logical Link Control, sterowanie łączemMAC – Media Access Control, dostęp do nośnikówCSMA/CD –Carrier Sense with Multiple Access / Collision Detection

Wykrywanie fali nośnej przy wielodostępie/detekcja kolizji

ETHERNET – najpopularniejszy protokół liniowy

Sprzęt sieciowy

• sprzęt bierny- okablowanie

• sprzęt czynny- karty sieciowe, modemy- wzmacniaki- koncentratory

EB II-PWR 12

- koncentratory- przełączniki- routery

Okablowanie sieci Ethernet

Typ okablowania Długość segmentu Nazwa

Skrętka 2 pary, kat. 3Skrętka 2 pary, kat. 5Skrętka 4 pary, kat. 5Skrętka 4 pary, kat. 6

100 m100 m50 m

10 Base-T100 Base-TX1000 Base-TX

Światłowód wielomodowyŚwiatłowód wielomodowyŚwiatłowód jednomodowy

2 000 m500 m

100 Base-FX1000 Base-FX1000 Base-FX

EB II-PWR 13

Światłowód jednomodowy 1000 Base-FX

Połączenia bezprzewodowe(fale radiowe)

100 Base TX

kabel skrętkowy

szybkość 100 Mb/s

Koncentratory

Urządzenie wieloportowe: 8, 12, 16, 24, 48 portów.

Charakterystyki portów:

EB II-PWR 14

Charakterystyki portów:- typ portu:-- skrętkowy (RJ-45), -- światłowodowy (SC)

- szybkość portu: 10 Mb/s, 100 Mb/s, 10/100 Mb/s, 1000 Mb/s

Koncentratory

Koncentrator powtarza dane z kaŜdego portu do wszystkich pozostałych portów. Symuluje jeden segment sieci, do którego są przyłączone wszystkie komputery. Segment taki tworzy tzw.

EB II-PWR 15

przyłączone wszystkie komputery. Segment taki tworzy tzw. domenę kolizyjną.

Co najwyŜej dwa komputery mogą naraz wymieniać informacje. JeŜeli szybkość portów wynosi np. 100 Mb/s, to średnia efektywna szybkość wynosi dla kaŜdego portuS/N, gdzie S – szybkość portu, N – liczba aktywnych portów.

Przełączniki

Mają duŜo portów i wyglądem przypominają koncentratory.Są zorientowane na połączenia i przełączają się dynamicznie pomiędzy swoimi portami.

EB II-PWR 16

pomiędzy swoimi portami.

Po zestawieniu połączenia następuje transmisja danych pomiędzy dwoma portamitworzącymi to połączenie. Połączenie takie naleŜy do osobnego segmentu i tworzy domenę kolizyjną.

Przełączniki

Przełącznik umoŜliwia równoczesne wysyłanie pakietów przez

EB II-PWR 17

Przełącznik umoŜliwia równoczesne wysyłanie pakietów przez połowę przyłączonych do niego komputerów.Zatem maksymalna teoretyczna szybkość przełącznika wynosi SN/2, gdzie S – szybkość portu, N – liczba portów.

Model warstw wyŜszych

FTP, HTTP, Telnet, SMTP, NFS

TCP UDP

RIPOSPF I P ARPEGP RARP

EB II-PWR 18

ETHERNET

IP – Internet Protocol, ARP – Address Resolution ProtocolTCP – Transmission Control ProtocolUDP – User Datagram ProtocolRIP, OSPF, EGP – protokoły routowania

warstwa fizyczna

Protokół IP – adresacja komputerów w sieci

KaŜdy węzeł sieci ma przypisany 32-bitowy (4 bajty) adres.Adres składa się z dwóch części:

Adresy IP mogą być zapisywane w róŜny sposób:- notacja binarna,- notacja szesnastkowa,

Adres hostaA d r e s s i e c i

9C.11.10.84

10011100.00001011.00000110.01010100

EB II-PWR 19

- notacja szesnastkowa,- notacja dziesiętna 156.17.10.132

Zakres adresowy: 0.0.0.0 do 255.255.255.255niektóre adresy są niedozwolone lub słuŜą do specjalnych celów.

9C.11.10.84

Protokół IP

Do wyróŜnienia adresu sieci i adresu hosta słuŜy maska.Maska ma postać ciągu jedynek i zer. Jedynki odpowiadają bitom części sieciowej, a zera bitom adresu hosta.

11111111 11111111 11111111 00000000

156 17 10 132

EB II-PWR 20

Maska = 255.255.255.0

Protokół IP

Standardowe klasy adresów:

Klasa A

Klasa B

Maska: 255.0.0.011111111 00000000 00000000 00000000

Adres hosta

Adres sieci

Adres sieci Adres hosta

Adres hosta

EB II-PWR 21

Klasa B

Klasa C

Maska: 255.255.255.0

Maska: 255.255.0.011111111 11111111 00000000 00000000

11111111 11111111 11111111 00000000

Adres sieci

Adres sieci

Adres hosta

Adres hosta

Protokół IP

Dopuszcza się takŜe stosowanie adresacji bezklasowej.

11111111 11111111 11110000 00000000

Adres sieci Adres hosta

Maska: 255.255.240.0

EB II-PWR 22

11111111 11111111 11111111 11000000

Adres sieci A hosta

Maska: 255.255.255.192

156.17.10.0255.255.255.0

Router

156.17.131.32156.17.131.64255.255.255.224

156.17.131.62 156.17.131.94

156.17.10.254

EB II-PWR 23

156.17.131.32255.255.255.224

255.255.255.224

KaŜda sieć tworzy tzw. domenę rozgłoszeniową wewnątrz której są przesyłane wszystkie pakiety rozgłaszania. Pakiety te stanowią duŜą część ruchu w sieci.

Routery

Router separuje domeny kolizyjne i łączy ze sobą sieci. Jest on zazwyczaj podłączony do wielu sieci i poszczególne porty routera maja przyznane swoje adresy IP. Porty routera mogą być róŜnych typów (skrętkowe, światłowodowe).

WaŜne cechy routera to:

EB II-PWR 24

WaŜne cechy routera to:- liczba i rodzaj portów,- routowane protokoły (np. IP, IPX),- stosowane protokoły routingu (np. RIP, OSPF, EGP),- przepustowość urządzenia,- o funkcjach routera decyduje jego oprogramowanie.

A

R R

C

E

Podsieć 1 Podsieć n

R R

R

EB II-PWR 25

B F

D

R R

Odwzorowywanie adresów IP

ARP – Address Resolution Protocol- pakiet z pytaniem jest rozgłaszany w całej podsieci- pakiet z odpowiedzią jest wysyłany bezpośrednio do komputera,

KaŜdy komputer w sieci ma unikalny adres fizyczny tzw. MACJest to adres karty sieciowej.

Adres ten jest wiązany z adresem IP za pośrednictwem protokołu ARP.

EB II-PWR 26

- pakiet z odpowiedzią jest wysyłany bezpośrednio do komputera,który nadesłał pytanie

156.17.10.132 00:04:25:A8:DF:32

I P MAC

Do komunikacji wewnętrznej w danej sieci wykorzystuje się adresy MAC.

Symboliczne nazwy hostów

KaŜdy host w Internecie musi mieć unikalny adres IP.Adresy są trudne do zapamiętania.Dlatego kaŜdemu urządzeniu przypisuje się takŜe nazwę.Nazwa nie moŜe się powtarzać w ramach domeny (np. firmy).

DNS – Domain Name System; System nazw domenowych

KaŜda nazwa składa się z segmentów oddzielonych kropkami.

EB II-PWR 27

KaŜda nazwa składa się z segmentów oddzielonych kropkami.

CI-1.ii.pwr.wroc.pl

Domena główna/najszersza

Domena firmy

Nazwa komputera

Dla głównej domeny zdefiniowano nazwy dziedzin i krajów:

com organizacje komercyjne edu organizacje edukacyjnegov organizacje rządoweorg inne organizacjemil organizacje militarnedk Daniapl Polskafr Francja

EB II-PWR 28

fr Francja

Przykłady nazw domenowych:

www.google.pl

www.wiz.pwr.wroc.pl

www.pwr.wroc.pl

www.edu.com

www.abc.xyz.gov

www.uni.dec.org.fr

ii.pwr.wroc.pl

Serwer główny domeny

pwr.wroc.pl

pl

wroc

pwr

wroc.pl

uwr

Odwzorowywaniem nazw symbolicznych na adresy IPi odwrotnie zajmują się serwery DNS.

EB II-PWR 29

ii.pwr.wroc.pl

ii wiz

ci-1 ci-1.ii.pwr.wroc.pl Serwery DNS są zorganizowane hierarchicznie. Na szczycie hierarchii jest serwer główny.

Przydział komputerom adresów IP

• statycznyAdresy IP są przydzielane na stałeNaleŜy jawnie skonfigurować ustawienia sieciowe.

• dynamiczny (automatyczny)Adresy IP są przydzielane dynamicznie przez serwer DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol).

EB II-PWR 30

(Dynamic Host Configuration Protocol).W sieci musi być odpowiednio skonfigurowany serwer DHCP.

Konfiguracja sieciowa komputera z systemem Windows

NaleŜy ustawić następujące parametry protokołu IP:- adres IP komputera- maskę adresu- adres bramy (gateway’a)- adres serwera DNS

W/w parametry mogą być konfigurowane ręcznie lub

EB II-PWR 31

W/w parametry mogą być konfigurowane ręcznie lub automatycznie (wykorzystanie serwera DHCP)

UŜyteczne polecenia w konfiguracji i weryfikacji IP:- ipconfig (sprawdzanie konfiguracji)- ping (testowanie połączenia)

K O N I E C

EB II-PWR 32

K O N I E C