Počítačová síť
| Řádka 11: | Řádka 11: | ||
Síť může být „oblak“ – zde se sleduje komunikace koncových uzlů a může fungovat několika způsoby. | Síť může být „oblak“ – zde se sleduje komunikace koncových uzlů a může fungovat několika způsoby. | ||
| − | Může jít o soustavu vzájemně propojených sítí | + | Může jít o soustavu vzájemně propojených sítí. |
| − | Či může jít o množinu vzájemně propojených aktivních prvků (směrovačů) | + | Či může jít o množinu vzájemně propojených aktivních prvků (směrovačů). |
Počítačová síť (computer network) je souhrnné označení pro technické prostředky, které realizují spojení a výměnu informací mezi počítači. | Počítačová síť (computer network) je souhrnné označení pro technické prostředky, které realizují spojení a výměnu informací mezi počítači. | ||
| Řádka 32: | Řádka 32: | ||
'''PAN''' | '''PAN''' | ||
| − | Mají nejmenší rozlehlost, používají se pro propojení osobních elektronických zařízení | + | Mají nejmenší rozlehlost, používají se pro propojení osobních elektronických zařízení. |
| − | Jejich cílem není co nejvyšší přenosová rychlost, ale spíše odolnost proti rušení, nízká spotřeba energie či snadná konfigurovatelnost | + | Jejich cílem není co nejvyšší přenosová rychlost, ale spíše odolnost proti rušení, nízká spotřeba energie či snadná konfigurovatelnost. |
| − | Dosah většinou jen několik metrů (Wi-Fi, Bluetooth, IrDa) | + | Dosah většinou jen několik metrů (Wi-Fi, Bluetooth, IrDa). |
'''LAN''' | '''LAN''' | ||
| − | Většinou je tato síť používána v rámci jedné budovy či několika budov, vzájemně spojenými | + | Většinou je tato síť používána v rámci jedné budovy či několika budov, vzájemně spojenými. |
| − | Má za úkol sdílení zařízení a služeb (síťové tiskárny, paměťová media…) a umožňovat vzájemnou komunikaci mezi uživateli | + | Má za úkol sdílení zařízení a služeb (síťové tiskárny, paměťová media…) a umožňovat vzájemnou komunikaci mezi uživateli. |
| − | Používá se kroucená kabeláž, optické vlákno, bezdrátová síť | + | Používá se kroucená kabeláž, optické vlákno, bezdrátová síť. |
| − | Rychlost 10Mb/s až 10Gb/s | + | Rychlost 10Mb/s až 10Gb/s. |
'''MAN''' | '''MAN''' | ||
| − | Používají se k propojení sítí LAN v rámci městské zástavby | + | Používají se k propojení sítí LAN v rámci městské zástavby. |
| − | Přenáší data, hlas a obraz | + | Přenáší data, hlas a obraz. |
| − | Důraz je kladen na vysokou rychlost a spolehlivost | + | Důraz je kladen na vysokou rychlost a spolehlivost. |
| − | Mohou být soukromé i veřejné | + | Mohou být soukromé i veřejné. |
'''WAN''' | '''WAN''' | ||
| − | Jsou užívány na velkou vzdálenost mezi koncovými uzly či stanicemi – lokální nebo metropolitní sítě | + | Jsou užívány na velkou vzdálenost mezi koncovými uzly či stanicemi – lokální nebo metropolitní sítě. |
| − | Síť obsahuje páteřní rozvody přenosu, které určují rychlost celosvětové sítě – typickým příkladem je Internet | + | Síť obsahuje páteřní rozvody přenosu, které určují rychlost celosvětové sítě – typickým příkladem je Internet. |
| − | Využívají se optická vlákna i bezdrátová technologie | + | Využívají se optická vlákna i bezdrátová technologie. |
| − | Rychlosti 65kb/s až 10Gb/s | + | Rychlosti 65kb/s až 10Gb/s. |
'''Topologie sítí:''' | '''Topologie sítí:''' | ||
| Řádka 71: | Řádka 71: | ||
Tato topologie patří k nejstarším, všechny stanice jsou připojeny na jedno přenosové médium. Dnes už se příliš nepoužívá. | Tato topologie patří k nejstarším, všechny stanice jsou připojeny na jedno přenosové médium. Dnes už se příliš nepoužívá. | ||
| − | Výhody: nezávislost stanic na výpadku jiné stanice, levné náklady takového řešení, snadné všesměrové vysílání | + | Výhody: nezávislost stanic na výpadku jiné stanice, levné náklady takového řešení, snadné všesměrové vysílání. |
| − | Nevýhody: při přerušení kabelu úplný výpadek sítě, nutnost vyřešení přístupu stanic k médiu (kdo bude vysílat) | + | Nevýhody: při přerušení kabelu úplný výpadek sítě, nutnost vyřešení přístupu stanic k médiu (kdo bude vysílat). |
'''Kruhová''' | '''Kruhová''' | ||
Označuje logické zapojení, při němž je každý uzel spojen se dvěma dalšími tak, aby společně vytvořily kruh. | Označuje logické zapojení, při němž je každý uzel spojen se dvěma dalšími tak, aby společně vytvořily kruh. | ||
| − | Výhody: nevznikají kolize, jednoduchý přenos dat | + | Výhody: nevznikají kolize, jednoduchý přenos dat. |
| − | Nevýhody: data musí projít přes všechny uzle, což zvyšuje riziko poruchy, přerušením kruhu vzniká problém | + | Nevýhody: data musí projít přes všechny uzle, což zvyšuje riziko poruchy, přerušením kruhu vzniká problém. |
'''Hvězdicová''' | '''Hvězdicová''' | ||
| Řádka 88: | Řádka 88: | ||
který spojuje všechny prvky. Dříve tím centrálním prvkem býval počítač, dnes je aktivní prvek (rozbočovač nebo směrovač). | který spojuje všechny prvky. Dříve tím centrálním prvkem býval počítač, dnes je aktivní prvek (rozbočovač nebo směrovač). | ||
| − | Výhody: lehce rozšiřitelná struktura, výpadek libovolné stanice neznamená výpadek celé sítě | + | Výhody: lehce rozšiřitelná struktura, výpadek libovolné stanice neznamená výpadek celé sítě. |
| − | Nevýhody: velké množství kabelů, při výpadku centrálního prvku nefunguje celá síť | + | Nevýhody: velké množství kabelů, při výpadku centrálního prvku nefunguje celá síť. |
'''Stromová''' | '''Stromová''' | ||
| Řádka 127: | Řádka 127: | ||
'''Spojovaná komunikace:''' | '''Spojovaná komunikace:''' | ||
| − | Nejprve se stran musí domluvit, že spolu vůbec chtějí komunikovat (mohou se domluvit i na dalších parametrech vzájemné komunikace) | + | Nejprve se stran musí domluvit, že spolu vůbec chtějí komunikovat (mohou se domluvit i na dalších parametrech vzájemné komunikace). |
| − | Při navázání spojení je nalezena a vyznačena trasa přenosu | + | Při navázání spojení je nalezena a vyznačena trasa přenosu. |
| − | Poté probíhá vlastní komunikace – přenáší se celé bloky dat (pakety) po trase, která byla nalezena při navazování spojení | + | Poté probíhá vlastní komunikace – přenáší se celé bloky dat (pakety) po trase, která byla nalezena při navazování spojení. |
| − | Na konci je spojení třeba zase ukončit (zrušit vyznačenou trasu) | + | Na konci je spojení třeba zase ukončit (zrušit vyznačenou trasu). |
'''Nespojovaná komunikace:''' | '''Nespojovaná komunikace:''' | ||
| Řádka 139: | Řádka 139: | ||
Komunikující mezi sebou nenavazují žádné spojení (neověřují si, že druhá strana chce komunikovat, | Komunikující mezi sebou nenavazují žádné spojení (neověřují si, že druhá strana chce komunikovat, | ||
| − | nehledá se žádná jedna trasa mezi komunikujícími | + | nehledá se žádná jedna trasa mezi komunikujícími. |
| − | Komunikace probíhá skrze zasílání samostatných zpráv | + | Komunikace probíhá skrze zasílání samostatných zpráv. |
Na konci není třeba nic ukončovat | Na konci není třeba nic ukončovat | ||
| Řádka 147: | Řádka 147: | ||
'''Spolehlivě a nespolehlivě''' | '''Spolehlivě a nespolehlivě''' | ||
| − | '''Spolehlivý přenos''' – ten, kdo data přenáší, považuje za svou povinnost postarat se o nápravu v případě chyb (případně si vyžádá nový přenos) | + | '''Spolehlivý přenos''' – ten, kdo data přenáší, považuje za svou povinnost postarat se o nápravu v případě chyb (případně si vyžádá nový přenos). |
'''Nespolehlivý přenos''' – nepovažuje za svou povinnost postarat se o nápravu (poškozená data zahodí a pokračuje dál, | '''Nespolehlivý přenos''' – nepovažuje za svou povinnost postarat se o nápravu (poškozená data zahodí a pokračuje dál, | ||
| Řádka 153: | Řádka 153: | ||
či ani nezkoumá, zda jsou poškozená) | či ani nezkoumá, zda jsou poškozená) | ||
| − | Na principu přepojování paketů či přepojování okruhů | + | Na principu přepojování paketů či přepojování okruhů. |
'''Přepojování paketů:''' | '''Přepojování paketů:''' | ||
| − | Používají se hodně ve světě počítačů, požívají jej prakticky všechny datové sítě, méně jsou používány ve světě spojů (veřejné datové sítě) | + | Používají se hodně ve světě počítačů, požívají jej prakticky všechny datové sítě, méně jsou používány ve světě spojů (veřejné datové sítě). |
| − | K jednotlivým přenosům se využívá vždy celá dostupná přenosová kapacita pro všechny odesílatele i příjemce | + | K jednotlivým přenosům se využívá vždy celá dostupná přenosová kapacita pro všechny odesílatele i příjemce. |
| − | Přenášená data musí být opatřena identifikací odesílatele a příjemce | + | Přenášená data musí být opatřena identifikací odesílatele a příjemce. |
| − | Nelze přenášet jednotlivé byty, smysl má pouze blokový přenos (přenos paketů, rámců, buněk…) | + | Nelze přenášet jednotlivé byty, smysl má pouze blokový přenos (přenos paketů, rámců, buněk…). |
Standardně jde o přenos „best effort“ | Standardně jde o přenos „best effort“ | ||
| Řádka 169: | Řádka 169: | ||
'''Přepojování okruhů:''' | '''Přepojování okruhů:''' | ||
| − | Používá se hodně ve světě spojů (například veřejná telefonní síť), avšak ve světě počítačů je používána málo (sériové komunikace například) | + | Používá se hodně ve světě spojů (například veřejná telefonní síť), avšak ve světě počítačů je používána málo (sériové komunikace například). |
| − | Týká se přidělování dostupné či disponibilní přenosové kapacity sítě | + | Týká se přidělování dostupné či disponibilní přenosové kapacity sítě. |
| − | Z přenosové kapacity se vyjme tolik, o kolik si komunikující strany řeknou – je přidělena do výlučného použití | + | Z přenosové kapacity se vyjme tolik, o kolik si komunikující strany řeknou – je přidělena do výlučného použití. |
| − | (pokud ji nevyužijí, nemůže být přepuštěna někomu jinému, kdo by ji potřeboval), je jim garantována a je také uživatelům naúčtována | + | (pokud ji nevyužijí, nemůže být přepuštěna někomu jinému, kdo by ji potřeboval), je jim garantována a je také uživatelům naúčtována. |
| − | Komunikující mají mezi sebou přímé spojení | + | Komunikující mají mezi sebou přímé spojení. |
| − | Stylem „best effort“ či s garancí kvality služeb (Quality of Service) | + | Stylem „best effort“ či s garancí kvality služeb (Quality of Service). |
'''„Best effort“''' | '''„Best effort“''' | ||
| − | Způsob přenosu, kdy je „měřeno všem datům stejně“ | + | Způsob přenosu, kdy je „měřeno všem datům stejně“. |
Přenos má negarantovaný charakter (síť se snaží vyhovět všem požadavkům na přenos, dokud její zdroje stačí, | Přenos má negarantovaný charakter (síť se snaží vyhovět všem požadavkům na přenos, dokud její zdroje stačí, | ||
| − | pokud zdroje přestávají stačit, jsou požadavky kráceny všechny stejně) | + | pokud zdroje přestávají stačit, jsou požadavky kráceny všechny stejně). |
S garancí kvality služeb (QoS) | S garancí kvality služeb (QoS) | ||
| − | Přenosová síť dokáže rozlišovat mezi jednotlivými přenosy a nabízet jim různou kvalitu přenosu | + | Přenosová síť dokáže rozlišovat mezi jednotlivými přenosy a nabízet jim různou kvalitu přenosu. |
| − | Rezervace zdrojů – potřebné zdroje jsou rezervovány jen pro jeden příslušný přenos a nemůže je využívat nikdo jiný | + | Rezervace zdrojů – potřebné zdroje jsou rezervovány jen pro jeden příslušný přenos a nemůže je využívat nikdo jiný. |
| − | Nemusí představovat žádnou garanci, ale jen určitou přednost formou prioritizace (některé přenosy mají přednost před jinými) | + | Nemusí představovat žádnou garanci, ale jen určitou přednost formou prioritizace (některé přenosy mají přednost před jinými). |
Blokovým či proudovým způsobem | Blokovým či proudovým způsobem | ||
| Řádka 205: | Řádka 205: | ||
'''Existuje několik druhů označení bloků:''' | '''Existuje několik druhů označení bloků:''' | ||
| − | Paket (packet) – blok dat, přenášený na úrovni síťové vrstvy (velikost je proměnná, ale shora omezená) | + | Paket (packet) – blok dat, přenášený na úrovni síťové vrstvy (velikost je proměnná, ale shora omezená). |
| − | Rámec (frame) – blok dat, přenášený na úrovni linkové vrstvy (velikost je proměnná, ale shora omezená) | + | Rámec (frame) – blok dat, přenášený na úrovni linkové vrstvy (velikost je proměnná, ale shora omezená). |
| − | Buňka (cell) – malý blok fixní velikosti, obvykle přenášený na úrovni linkové vrstvy | + | Buňka (cell) – malý blok fixní velikosti, obvykle přenášený na úrovni linkové vrstvy. |
| − | Diagram – paket přenášený nespojovaným způsobem | + | Diagram – paket přenášený nespojovaným způsobem. |
| − | Zpráva (message) – blok dat, přenášený na úrovni aplikační vrstvy | + | Zpráva (message) – blok dat, přenášený na úrovni aplikační vrstvy. |
'''Proudový přenos:''' | '''Proudový přenos:''' | ||
| Řádka 219: | Řádka 219: | ||
Komunikující strany si předávají data jako proud bitů/bytů (po jednotlivých bitech, bytech či znacích, | Komunikující strany si předávají data jako proud bitů/bytů (po jednotlivých bitech, bytech či znacích, | ||
| − | nemusejí být shromažďována do větších celků – bloků, nemusejí být explicitně adresována) | + | nemusejí být shromažďována do větších celků – bloků, nemusejí být explicitně adresována). |
Verze z 24. 4. 2012, 11:16
Dotazované požadavky u maturity:
- co to je počítačová síť, důvod vzniku
- rozdělení počítačových sítí podle velikosti, rozlohy a účelu (LAN, MAN, WAN, VPN)
- rozdělení počítačových sítí podle topologie [bus (sběrnice), star (hvězda), ring (kruh)]
- rozdělení počítačových sítí podle technologie komunikace (Ethernet (verze), Token Ring)
- rozdělení počítačových sítí podle komunikačního protokolu (TCP/IP, IPX/SPX, AppleTalk)
- rozdělení počítačových sítí podle technologie zapojení [Wired (metalické), optical (optické), wireless (bezdrátové)]
Je několik pohledů na to, co je vůbec síť:
Síť může být „oblak“ – zde se sleduje komunikace koncových uzlů a může fungovat několika způsoby.
Může jít o soustavu vzájemně propojených sítí.
Či může jít o množinu vzájemně propojených aktivních prvků (směrovačů).
Počítačová síť (computer network) je souhrnné označení pro technické prostředky, které realizují spojení a výměnu informací mezi počítači.
Umožňují tedy uživatelům komunikaci podle určitých pravidel, za účelem sdílení využívání společných zdrojů nebo výměny zpráv.
V poslední době jsou všechny sítě postupně spojovány do globální celosvětové sítě internet, která používá sadu protokolů TCP/IP.
Počítačová síť se skládá z aktivních a pasivních síťových prvků.
Mezi pasivní síťové prvky patří kabeláž a konektory.
Mezi aktivní síťové prvky patří síťová karta, switch, router, firewall, apod.
Existuje několik typů sítí dle rozsahu,velikosti a účelu:
PAN
Mají nejmenší rozlehlost, používají se pro propojení osobních elektronických zařízení.
Jejich cílem není co nejvyšší přenosová rychlost, ale spíše odolnost proti rušení, nízká spotřeba energie či snadná konfigurovatelnost.
Dosah většinou jen několik metrů (Wi-Fi, Bluetooth, IrDa).
LAN
Většinou je tato síť používána v rámci jedné budovy či několika budov, vzájemně spojenými.
Má za úkol sdílení zařízení a služeb (síťové tiskárny, paměťová media…) a umožňovat vzájemnou komunikaci mezi uživateli.
Používá se kroucená kabeláž, optické vlákno, bezdrátová síť.
Rychlost 10Mb/s až 10Gb/s.
MAN
Používají se k propojení sítí LAN v rámci městské zástavby.
Přenáší data, hlas a obraz.
Důraz je kladen na vysokou rychlost a spolehlivost.
Mohou být soukromé i veřejné.
WAN
Jsou užívány na velkou vzdálenost mezi koncovými uzly či stanicemi – lokální nebo metropolitní sítě.
Síť obsahuje páteřní rozvody přenosu, které určují rychlost celosvětové sítě – typickým příkladem je Internet.
Využívají se optická vlákna i bezdrátová technologie.
Rychlosti 65kb/s až 10Gb/s.
Topologie sítí:
Sběrnicová:
Tato topologie patří k nejstarším, všechny stanice jsou připojeny na jedno přenosové médium. Dnes už se příliš nepoužívá.
Výhody: nezávislost stanic na výpadku jiné stanice, levné náklady takového řešení, snadné všesměrové vysílání.
Nevýhody: při přerušení kabelu úplný výpadek sítě, nutnost vyřešení přístupu stanic k médiu (kdo bude vysílat).
Kruhová
Označuje logické zapojení, při němž je každý uzel spojen se dvěma dalšími tak, aby společně vytvořily kruh.
Výhody: nevznikají kolize, jednoduchý přenos dat.
Nevýhody: data musí projít přes všechny uzle, což zvyšuje riziko poruchy, přerušením kruhu vzniká problém.
Hvězdicová
Tato topologie je dnes jednoznačně nejpoužívanější. Její myšlenka spočívá v tom, že existuje centrální prvek,
který spojuje všechny prvky. Dříve tím centrálním prvkem býval počítač, dnes je aktivní prvek (rozbočovač nebo směrovač).
Výhody: lehce rozšiřitelná struktura, výpadek libovolné stanice neznamená výpadek celé sítě.
Nevýhody: velké množství kabelů, při výpadku centrálního prvku nefunguje celá síť.
Stromová
Vychází z hvězdicové topologie. Používá se především v rozsáhlých počítačových sítích ve velkých firmách.
Jednotlivé hvězdice často představují jednotlivá oddělení firmy, patra budovy nebo celé budovy.
Výhody: lze oddělovat provoz
Metody řízení přístupů lze rozdělit na:
Řízené (deterministické)
Je definován jednoznačný algoritmus určující, v jakém pořadí mohou stanice na medium přistupovat.
Na medium nebude nikdy přistupovat více stanic současně. Řízené metody se dále ještě rozdělují na centralizované a decentralizované.
Centralizované – je vyhrazena jedna stanice, která ostatním přiděluje přístupy.
Decentralizovaná (distribuovaná) – stanice si předávají pověření (metoda logického kruhu),
nebo je pravidelně vysílán rezervační rámec a jednotlivé stanice si rezervují pořadí vysílání.
Neřízené (nedeterministické)
V algoritmu přístupu na kanál hraje roli náhoda -náhodně volené časové prodlevy, tím vznikají kolize.
Nemusí vždy vést k výsledku. Metody: Aloha, CSMA
Metoda CSMA poslouchá nosnou a pokud nikdo nevysílá, může začít vysílat ona. Ani CSMA nedokáže zabránit kolizím.
Síť může fungovat několika způsoby:
Spojovaně a nespojovaně
Spojovaná komunikace:
Nejprve se stran musí domluvit, že spolu vůbec chtějí komunikovat (mohou se domluvit i na dalších parametrech vzájemné komunikace).
Při navázání spojení je nalezena a vyznačena trasa přenosu.
Poté probíhá vlastní komunikace – přenáší se celé bloky dat (pakety) po trase, která byla nalezena při navazování spojení.
Na konci je spojení třeba zase ukončit (zrušit vyznačenou trasu).
Nespojovaná komunikace:
Komunikující mezi sebou nenavazují žádné spojení (neověřují si, že druhá strana chce komunikovat,
nehledá se žádná jedna trasa mezi komunikujícími.
Komunikace probíhá skrze zasílání samostatných zpráv.
Na konci není třeba nic ukončovat
Spolehlivě a nespolehlivě
Spolehlivý přenos – ten, kdo data přenáší, považuje za svou povinnost postarat se o nápravu v případě chyb (případně si vyžádá nový přenos).
Nespolehlivý přenos – nepovažuje za svou povinnost postarat se o nápravu (poškozená data zahodí a pokračuje dál,
či ani nezkoumá, zda jsou poškozená)
Na principu přepojování paketů či přepojování okruhů.
Přepojování paketů:
Používají se hodně ve světě počítačů, požívají jej prakticky všechny datové sítě, méně jsou používány ve světě spojů (veřejné datové sítě).
K jednotlivým přenosům se využívá vždy celá dostupná přenosová kapacita pro všechny odesílatele i příjemce.
Přenášená data musí být opatřena identifikací odesílatele a příjemce.
Nelze přenášet jednotlivé byty, smysl má pouze blokový přenos (přenos paketů, rámců, buněk…).
Standardně jde o přenos „best effort“
Přepojování okruhů:
Používá se hodně ve světě spojů (například veřejná telefonní síť), avšak ve světě počítačů je používána málo (sériové komunikace například).
Týká se přidělování dostupné či disponibilní přenosové kapacity sítě.
Z přenosové kapacity se vyjme tolik, o kolik si komunikující strany řeknou – je přidělena do výlučného použití.
(pokud ji nevyužijí, nemůže být přepuštěna někomu jinému, kdo by ji potřeboval), je jim garantována a je také uživatelům naúčtována.
Komunikující mají mezi sebou přímé spojení.
Stylem „best effort“ či s garancí kvality služeb (Quality of Service).
„Best effort“
Způsob přenosu, kdy je „měřeno všem datům stejně“.
Přenos má negarantovaný charakter (síť se snaží vyhovět všem požadavkům na přenos, dokud její zdroje stačí,
pokud zdroje přestávají stačit, jsou požadavky kráceny všechny stejně).
S garancí kvality služeb (QoS)
Přenosová síť dokáže rozlišovat mezi jednotlivými přenosy a nabízet jim různou kvalitu přenosu.
Rezervace zdrojů – potřebné zdroje jsou rezervovány jen pro jeden příslušný přenos a nemůže je využívat nikdo jiný.
Nemusí představovat žádnou garanci, ale jen určitou přednost formou prioritizace (některé přenosy mají přednost před jinými).
Blokovým či proudovým způsobem
Blokový přenos:
Data se přenáší po blokách (každý blok se přenáší jako celek)
Existuje několik druhů označení bloků:
Paket (packet) – blok dat, přenášený na úrovni síťové vrstvy (velikost je proměnná, ale shora omezená).
Rámec (frame) – blok dat, přenášený na úrovni linkové vrstvy (velikost je proměnná, ale shora omezená).
Buňka (cell) – malý blok fixní velikosti, obvykle přenášený na úrovni linkové vrstvy.
Diagram – paket přenášený nespojovaným způsobem.
Zpráva (message) – blok dat, přenášený na úrovni aplikační vrstvy.
Proudový přenos:
Komunikující strany si předávají data jako proud bitů/bytů (po jednotlivých bitech, bytech či znacích,
nemusejí být shromažďována do větších celků – bloků, nemusejí být explicitně adresována).
