Technologie informacyjne
- sieci komputerowe
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
2 / 55
Sieci komputerowe – wprowadzenie
Sie
ć
komputerowa
- grupa komputerów lub innych urz
ą
dze
ń
poł
ą
czonych ze sob
ą
w celu wymiany danych lub współdzielenia ró
ż
nych zasobów, na przykład:
korzystania ze wspólnych urz
ą
dze
ń
, np. drukarek, skanerów,
korzystania ze wspólnego oprogramowania,
korzystania z centralnej bazy danych,
przesyłania informacji mi
ę
dzy komputerami (komunikaty, listy, pliki).
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
3 / 55
Sieci komputerowe – zamiast historii
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
4 / 55
Elementy składowe sieci komputerowej
Elementy tworz
ą
ce sie
ć
komputerow
ą
to:
serwer sieciowy
– zazwyczaj komputer o du
ż
ej mocy obliczeniowej oraz
wydajnym i pojemnym podsystemie dyskowym do przechowywania
oprogramowania i danych u
ż
ytkowników. Na maszynie tej mo
ż
na uruchomi
ć
aplikacje realizuj
ą
ce ró
ż
ne usługi sieciowe, równie
ż
nazywane serwerami np.
serwer plików (w tym serwer aplikacji, serwer baz danych, serwer WWW itp.)
serwer druku, serwer terminali itp.
komputery
-
stacje
robocze,
(terminale),
na
których
instalujemy
oprogramowanie sieciowe nazywane klientem.
media transmisji
- kable miedziane,
ś
wiatłowody, fale radiowe.
osprz
ę
t sieciowy
- karty sieciowe, modemy, routery, koncentratory (huby),
przeł
ą
czniki (switche), access pointy.
zasoby sieciowe
- wspólny sprz
ę
t, programy, bazy danych.
oprogramowanie sieciowe
- to programy komputerowe, dzi
ę
ki którym mo
ż
liwe
jest przesyłanie informacji mi
ę
dzy urz
ą
dzeniami sieciowymi.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
5 / 55
Urz
ą
dzenia sieciowe
Urz
ą
dzenia sieciowe
Urz
ą
dzenia ko
ń
cowe
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
6 / 55
Topologia sieci
Topologia sieci komputerowej
opisuje sposób (schemat) poł
ą
cze
ń
poszcze-
gólnych urz
ą
dze
ń
sieciowych oraz okre
ś
la sposób komunikowania si
ę
tych
urz
ą
dze
ń
mi
ę
dzy sob
ą
. Wyró
ż
niamy:
topologi
ę
fizyczn
ą
– konstrukcja sieci okre
ś
laj
ą
ca sposób poł
ą
cze
ń
poszczególnych urz
ą
dze
ń
(hostów) i rodzaj medium transmisyjnego.
topologi
ę
logiczn
ą
– sposoby komunikowania si
ę
hostów za pomoc
ą
urz
ą
dze
ń
topologii fizycznej.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
7 / 55
Fizyczna topologia sieci
Fizyczna topologia sieci
charakteryzuje fizyczn
ą
konstrukcj
ę
sieci komputerowej
tzn. okre
ś
la sposób ł
ą
czenia poszczególnych urz
ą
dze
ń
sieciowych. Wyró
ż
niamy
nast
ę
puj
ą
ce topologie sieci:
magistrali,
pier
ś
cienia,
podwójnego pier
ś
cienia,
gwiazdy,
rozszerzonej gwiazdy,
hierarchiczna,
siatki.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
8 / 55
Fizyczna topologia sieci
- magistrala
Magistrala
- wszystkie urz
ą
dzenia podł
ą
czone s
ą
do jednego, współdzielonego
medium fizycznego, którym zazwyczaj jest kabel koncentryczny zako
ń
czony z obu
stron terminatorami.
Zalety:
niska cena
małe zu
ż
ycia kabli,
braku urz
ą
dze
ń
po
ś
rednicz
ą
cych
w dost
ę
pie do medium,
łatwo
ść
instalacji.
Wady:
s
ą
ograniczenia zwi
ą
zane z rozbudow
ą
sieci,
wra
ż
liwo
ść
na awari
ę
.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
9 / 55
Fizyczna topologia sieci
- pier
ś
cie
ń
Topologia pier
ś
cienia
- ka
ż
de urz
ą
dzenie poł
ą
czone jest z dwoma s
ą
siednimi, tak
ż
e cało
ść
tworzy zamkni
ę
ty kr
ą
g.
Zalety:
niska cena,
małego zu
ż
ycia kabli,
braku aktywnych urz
ą
dze
ń
po
ś
rednicz
ą
cych
mo
ż
na u
ż
y
ć
ró
ż
nych mediów
transmisyjnych
Wady:
ograniczenia i utrudnienia zwi
ą
zane z rozbudow
ą
i konserwacj
ą
sieci.
uszkodzenie jednego z urz
ą
dze
ń
lub ł
ą
czy oznacza przerw
ę
w pracy
całej sieci.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
10 / 55
Fizyczna topologia sieci
– podwójny pier
ś
cie
ń
Topologia podwójnego pier
ś
cienia
- polega na tych samych zasadach, co topologia
pier
ś
cienia, z t
ą
ró
ż
nic
ą
,
ż
e urz
ą
dzenia poł
ą
czone s
ą
podwójnymi ł
ą
czami, co
pozwala na zachowanie transmisji w obszarach ograniczonych punktami awarii.
Tego typu topologie stosowane s
ą
w budowie sieci szkieletowych lub w sieciach
kampusowych i metropolitalnych.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
11 / 55
Fizyczna topologia sieci
– gwiazda
Topologia gwiazdy
- wszystkie urz
ą
dzenia poł
ą
czone s
ą
w jednym wspólnym
punkcie, w którym znajduje si
ę
aktywne urz
ą
dzenie po
ś
rednicz
ą
ce (koncentrator)
pełni
ą
ce rol
ę
regeneratora sygnału.
Zalety:
ró
ż
ne media transmisyjne.
przejrzysto
ść
konstrukcji,
odporno
ść
całej sieci na
awari
ę
zarówno urz
ą
dze
ń
i ł
ą
czy.
Wady:
wysoki koszt okablowania.
potrzebny koncentrator.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
12 / 55
Fizyczna topologia sieci
– rozszerzona gwiazda
Topologia
rozszerzona gwiazda
stosowana jest głównie w przypadku
rozbudowanych sieci lokalnych oraz sieci kampusowych.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
13 / 55
Fizyczna topologia sieci
– hierarchiczna
Topologia hierarchiczna
- podobna do topologii rozszerzonej gwiazdy jednak ró
ż
ni
si
ę
co do sposobu działania. W topologii hierarchicznej urz
ą
dzenia aktywne oprócz
regeneracji sygnału pełni
ą
rol
ę
urz
ą
dze
ń
steruj
ą
cych dost
ę
pem do sieci.
Podział sieci pod wzgl
ę
dem zasi
ę
gu
Architektura sieci
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
14 / 55
Fizyczna topologia sieci
– siatka
Topologia siatki
jest typowa dla sieci metropolitalnych i sieci rozległych.
Konstrukcja tej topologii oparta jest na takim ł
ą
czeniu urz
ą
dze
ń
,
ż
e ka
ż
de z nich
poł
ą
czone jest z wi
ę
cej ni
ż
jednym urz
ą
dzeniem.
Tego typu rozwi
ą
zania stosowane s
ą
w celu zapewnienia redundantnych poł
ą
cze
ń
mi
ę
dzy wszystkimi urz
ą
dzeniami.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
15 / 55
Logiczna topologia sieci
Logiczna topologia sieci
okre
ś
la sposoby komunikowania si
ę
hostów za pomoc
ą
urz
ą
dze
ń
topologii fizycznej. Podstaw
ą
topologii logicznej s
ą
standardy komunikacji,
dzi
ę
ki którym poszczególne komputery bezbł
ę
dnie porozumiewaj
ą
si
ę
w sieci.
Topologie logiczne definiowane s
ą
przez IEEE.
Instytut Elektryków i Elektroników (ang. IEEE - The Institute of Electrical and
Electronic Engineers) jest odpowiedzialny za definiowanie i publikowanie
standardów telekomunikacyjnych oraz przesyłania danych.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
16 / 55
Logiczna topologia sieci
– rozgłaszanie
Topologia rozgłaszania
- polega na tym,
ż
e host wysyła dane do wszystkich
hostów podł
ą
czonych do medium. Kolejno
ść
korzystania z medium wg reguły kto
pierwszy wy
ś
le, pierwszy zostanie obsłu
ż
ony(ang. first come, first serve).
Przykładem s
ą
tutaj sieci Ethernet.
IEEE 802.3 - 10 Mb Ethernet
IEEE 802.3u - 100 Mb Ethernet
IEEE 802.3x - Full Duplex Ethernet
IEEE 802.3z - 1 Gb Ethernet
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
17 / 55
Logiczna topologia sieci
– przekazywanie tokenu
Topologia przekazywania tokenu
(
ż
etonu) - polega na kontrolowaniu dost
ę
pu do
sieci poprzez przekazywanie elektronicznego tokenu. Host, który w danym
momencie posiada token mo
ż
e skorzysta
ć
z medium. W przypadku gdy nie ma
zada
ń
przekazuje token kolejnemu hostowi i cykl si
ę
powtarza.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
18 / 55
Sieci komputerowe
S
S
i
i
e
e
c
c
i
i
b
b
e
e
z
z
p
p
r
r
z
z
e
e
w
w
o
o
d
d
o
o
w
w
e
e
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
19 / 55
Sieci bezprzewodowe
Sieci bezprzewodowe
działaj
ą
w oparciu o propagacj
ę
fal elektromagnetycznych.
Z tego wzgl
ę
du stanowi
ą
jeden ze sposobów przenoszenia informacji w
ś
ci
ś
le
okre
ś
lonym pa
ś
mie cz
ę
stotliwo
ś
ciowym.
Wi-Fi
(Wireless Fidelity) - technologia umo
ż
liwiaj
ą
ca tworzenie bezprzewodowych
sieci komputerowych opartych na komunikacji radiowej. Urz
ą
dzenia Wi-Fi s
ą
stosowane do tworzenia sieci domowych, firmowych oraz publicznych punktów
dost
ę
pu do Internetu.
BlueTooth
– technologia sieci bezprzewodowej, która pozwala na ł
ą
czenie np.
bezprzewodowych myszek, klawiatur, słuchawek telefonów itp. z komputerem.
IrDA
– technologia transferu danych poprzez promienie podczerwone,
wykorzystywane do tymczasowych siec bezprzewodowych i przesyłania plików.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
20 / 55
Bezprzewodowa sie
ć
lokalna
Bezprzewodowa sie
ć
lokalna
(skr.
WLAN
, od ang.
W
ireless
L
ocal
A
rea
N
etwork)
– sie
ć
lokalna w której poł
ą
czenia mi
ę
dzy urz
ą
dzeniami sieciowymi zrealizowano
bez u
ż
ycia przewodów. S
ą
one projektowane w oparciu o standard IEEE 802.11,
który opisuje warstw
ę
fizyczn
ą
.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
21 / 55
Bezprzewodowa sie
ć
lokalna
Rodzaje sieci bezprzewodowych:
tryb ad-hoc
(zwany tak
ż
e peer-to-peer) – wszystkie urz
ą
dzenia sieci
komunikuj
ą
si
ę
ze sob
ą
bezpo
ś
rednio (je
ś
li pozwala na to zasi
ę
g
radiowy) – nie wykorzystuje punktów dost
ę
powych
tryb infrastruktury
(zwany równie
ż
stacjonarnym) – wszystkie
urz
ą
dzenia komunikuj
ą
si
ę
tylko z punktem dost
ę
powym (skr.
AP
od
ang.
A
ccess
P
oint), który spełnia funkcj
ę
bramy do sieci przewodowej
i po
ś
redniczy
w
komunikacji
pomi
ę
dzy
urz
ą
dzeniami
sieci
bezprzewodowej.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
22 / 55
Bezprzewodowa sie
ć
lokalna
– zalety i wady
Do zalet sieci bezprzewodowych nale
ż
y:
mobilno
ść
– ko
ń
cówki mog
ą
si
ę
przemieszcza
ć
łatwo
ść
instalacji – nie trzeba kła
ść
przewodów
elastyczno
ść
– łatwe dokładanie nowych ko
ń
cówek
zasi
ę
g – od kilku metrów (w budynkach) do kilkudziesi
ę
ciu kilometrów
szybka rozbudowa i modyfikacja struktury sieci.
Wady:
cz
ę
sty brak kompatybilno
ś
ci rozwi
ą
za
ń
ró
ż
nych producentów
poziom bezpiecze
ń
stwa ni
ż
szy od rozwi
ą
za
ń
przewodowych
niska pr
ę
dko
ść
przesyłu danych do czasu standardu 802.11n
zakłócenia sygnału sieci.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
23 / 55
Sieci komputerowe
T
T
y
y
p
p
y
y
s
s
i
i
e
e
c
c
i
i
(
(
p
p
o
o
d
d
z
z
i
i
a
a
ł
ł
w
w
e
e
d
d
ł
ł
u
u
g
g
z
z
a
a
s
s
i
i
ę
ę
g
g
u
u
)
)
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
24 / 55
Typy sieci
– podział według zasi
ę
gu
Pod wzgl
ę
dem zasi
ę
gu sieci komputerowe dzielimy na:
PAN
(
P
rivate
A
rea
N
etwork) – osobiste sieci komputerowe ( zasi
ę
g 1m - 10m )
LAN
(
L
ocal
A
rea
N
etwork) – lokalna sie
ć
komputerowa (zasi
ę
g 10m – 1km)
Sieci kampusowe
MAN
(
M
etropolitan
A
rea
N
etwork) – miejska sie
ć
komputerowa (zasi
ę
g
ok. 10 km),
WAN
(
W
ide
A
rea
N
etwork) rozległa sie
ć
komputerowa,
Internet
– wiele poł
ą
czonych ze sob
ą
sieci komputerów (sie
ć
sieci).
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
25 / 55
Typy sieci –
sie
ć
PAN
Sieci osobiste
(PAN), to konstrukcje stosowane głównie w domach i niewielkich
biurach. Charakteryzuje je niewielki zasi
ę
g geograficzny (do ok. 10m) i do
ść
du
ż
a
ró
ż
norodno
ść
mediów, jak:
skr
ę
tka UTP
WLAN
BlueTooth
Podczerwie
ń
Główny cel istnienia takiej sieci, to:
komunikacja pojedynczego komputera z Internetem, ł
ą
czenie do komputera urz
ą
dze
ń
peryferyjnych, urz
ą
dze
ń
typu laptop, palmtop, telefon komórkowy, telefony VoIP.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
26 / 55
Typy sieci –
sie
ć
LAN
Sieci lokalne
(LAN) dotycz
ą
instalacji zlokalizowanych na stosunkowo niewielkim
obszarze (jeden budynek lub jego cz
ęść
, np. pi
ę
tro.)
W sieciach lokalnych stosuje si
ę
krótkie ł
ą
cza (do ok.. 100m) o wysokiej
przepustowo
ś
ci lub rozwi
ą
zania oparte na technice radiowej. Sieci lokalne
charakteryzuje te
ż
wysoka niezawodno
ść
działania.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
27 / 55
Typy sieci –
sie
ć
kampusowa
Sie
ć
zło
ż
ona z wielu sieci lokalnych obejmuj
ą
ca swym zasi
ę
giem stosunkowo
niewielki obszar o rozbudowanej infrastrukturze techniczne.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
28 / 55
Typy sieci –
sie
ć
MAN
Sieci metropolitalne
(MAN) ł
ą
cz
ą
wiele sieci lokalnych znajduj
ą
cych si
ę
w obr
ę
bie
aglomeracji miejskiej. Konstrukcja sieci metropolitalnych oparta jest zazwyczaj na
sieci szkieletowej, do której podł
ą
czane s
ą
sieci lokalne ró
ż
nego rodzaju
organizacji oraz osób prywatnych za pomoc
ą
indywidualnych ł
ą
czy typowych dla
sieci rozległych.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
29 / 55
Typy sieci –
sie
ć
WAN
Sieci rozległe
(WAN) charakteryzuj
ą
przede wszystkim długie poł
ą
czenia
zlokalizowane na stosunkowo du
ż
ym obszarze takim jak województwo, kraj,
kontynent czy cały glob.
Realizacja poł
ą
cze
ń
na ogół zwi
ą
zana jest z nisk
ą
przepustowo
ś
ci
ą
i stosowaniem
interfejsów szeregowych. Zapewniaj
ą
ł
ą
czno
ść
w pełnym lub ograniczonym
wymiarze czasowym.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
30 / 55
Typy sieci –
Internet
Internet
(łac. inter mi
ę
dzy, ang. net sie
ć
, dosłownie mi
ę
dzysie
ć
) - ogólno
ś
wiatowa
sie
ć
komputerowa logicznie poł
ą
czona w jednorodn
ą
sie
ć
adresow
ą
opart
ą
na
protokole IP (ang. Internet Protocol).
Aby pracowa
ć
w Internecie, komputer musi by
ć
w stanie komunikowa
ć
si
ę
z innymi
systemami przez
protokoły z rodziny TCP/IP
, a tak
ż
e posiada
ć
oprogramowanie
klienckie pozwalaj
ą
ce na praktyczne wykorzystanie usług oferowanych przez
innych u
ż
ytkowników.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
31 / 55
Typy sieci –
Internet
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
32 / 55
Mapa Internetu
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
33 / 55
Typy sieci –
Internet
Aby pracowa
ć
w Internecie, komputer musi by
ć
w stanie komunikowa
ć
si
ę
z innymi
systemami przez
protokoły z rodziny TCP/IP
, a tak
ż
e posiada
ć
oprogramowanie
klienckie pozwalaj
ą
ce na praktyczne wykorzystanie usług oferowanych przez
innych u
ż
ytkowników.
Przył
ą
czenie komputera do Internetu mo
ż
liwe jest z wykorzystaniem wielu
technologii, które pozwalaj
ą
urz
ą
dzeniu komunikowa
ć
si
ę
z poblisk
ą
bramk
ą
posiadaj
ą
c
ą
stałe poł
ą
czenie z innymi systemami w Internecie. Typowe
rozwi
ą
zania wykorzystuj
ą
linie telefoniczne (modemy, cyfrowe linie ISDN,
modemy ADSL), inne technologie przewodowe (transmisja przez sieci
energetyczne, telewizj
ę
kablow
ą
) oraz bezprzewodowe (GPRS, ł
ą
cza
satelitarne, Wi-Fi).
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
34 / 55
Sieci komputerowe
M
M
o
o
d
d
e
e
l
l
r
r
e
e
f
f
e
e
r
r
e
e
n
n
c
c
y
y
j
j
n
n
y
y
O
O
S
S
I
I
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
35 / 55
Model referencyjny OSI
Model OSI
(ang.
O
pen
S
ystem
I
nterconnection – Reference Model) – model
odniesienia ł
ą
czenia systemów otwartych - standard zdefiniowany przez ISO oraz
ITU-T opisuj
ą
cy struktur
ę
komunikacji sieciowej.
ISO
(ang.
ISO
-
I
nternational
O
rganizalion for
S
tandardization) - Mi
ę
dzynarodowa
Organizacja Normalizacyjna utworzona w 1946 roku w Szwajcarii.
ITU-T
(ang.
ITU-T
-
I
nternational
T
elecommunication
U
nion -
T
elecommunication
S
tandardization
S
ector) – Sektor Normalizacji Telekomunikacji ITU, zajmuj
ą
cy si
ę
tworzeniem wysokiej jako
ś
ci standardów, obejmuj
ą
cych wszystkie dziedziny
telekomunikacji.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
36 / 55
Model referencyjny OSI
Organizacja ISO opracowała Model Referencyjny Poł
ą
czonych Systemów
Otwartych w celu ułatwienia realizacji otwartych poł
ą
cze
ń
systemów
komputerowych (poł
ą
czenia otwarte to takie, które mog
ą
by
ć
obsługiwane w
ś
rodowiskach wielosystemowych). Model OSI dzieli procesy zachodz
ą
ce podczas
sesji komunikacyjnej na siedem warstw funkcjonalnych, które zorganizowane s
ą
według naturalnej sekwencji zdarze
ń
zachodz
ą
cych podczas sesji komunikacyjnej.
Ka
ż
da warstwa
ś
wiadczy okre
ś
lony poziom usług i ka
ż
da z nich wnosi dodatkowe
informacje steruj
ą
ce przepływem danych, dodaj
ą
c do pakietu odpowiedni
nagłówek.
Poszczególne warstwy modelu stanowi
ą
niezale
ż
ne cało
ś
ci i z programistycznego
punktu widzenia s
ą
one odr
ę
bnymi poziomami.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
37 / 55
Model odniesienia OSI
Model odniesienia OSI
przedstawia proces komunikacji w postaci siedmiu warstw:
- poł
ą
czenie procesów z aplikacjami
- reprezentacja danych,
- komunikacja mi
ę
dzy hostami
- poł
ą
czenia typu end – to – end.
- adresacja sieciowa, wybór najlepszej
ś
cie
ż
ki,
- bezpo
ś
rednie sterowanie ł
ą
czem, dost
ę
p do medium
- transmisja binarna
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
38 / 55
Model odniesienia OSI
Proces komunikacji w modelu OSI
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
39 / 55
Model odniesienia OSI
– warstwa fizyczna
Zadaniem
warstwy fizycznej
jest transmitowanie sygnałów
cyfrowych pomi
ę
dzy urz
ą
dzeniami sieciowymi. Jednostk
ą
informacji na poziomie tej warstwy jest pojedynczy bit.
Parametry charakteryzuj
ą
ce t
ę
warstw
ę
to wła
ś
ciwo
ś
ci
fizyczne ł
ą
cza takie jak cz
ę
stotliwo
ś
ci, napi
ę
cia, opó
ź
nienie,
długo
ść
, zniekształcenia, poziom zakłóce
ń
, itp.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
40 / 55
Model odniesienia OSI
– warstwa ł
ą
cza danych
Warstwa
ł
ą
cza danych
odpowiada za komunikacj
ę
pomi
ę
dzy hostami, podł
ą
czonymi do tego samego medium.
Jej głównym zadaniem jest sterowanie dost
ę
pem do medium.
Jednostk
ą
informacji w tej warstwie jest ramka składaj
ą
ca si
ę
z bitów o
ś
ci
ś
le okre
ś
lonej strukturze zawieraj
ą
ca adresy
nadawcy i adresata. Adresy urz
ą
dze
ń
mog
ą
mie
ć
dowoln
ą
posta
ć
, okre
ś
lon
ą
w specyfikacji zastosowanego standardu
komunikacji. Warstwa wyposa
ż
ona jest w mechanizm kontroli
poprawno
ś
ci transmisji, w celu zapewnienia niezawodnego
przesyłania danych przez medium.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
41 / 55
Model odniesienia OSI
– warstwa sieci
Głównym zadaniem
warstwy sieci
jest umo
ż
liwienie
komunikacji pomi
ę
dzy hostami znajduj
ą
cymi si
ę
w ró
ż
nych
sieciach lokalnych. Realizacja tego zadania mo
ż
liwa jest
dzi
ę
ki dwóm mechanizmom: jednolitej adresacji urz
ą
dze
ń
w
całej sieci oraz routingu.
Podstawow
ą
jednostk
ą
informacji w tej warstwie jest pakiet o
ś
ci
ś
le okre
ś
lonej strukturze zawieraj
ą
cy oprócz danych,
adresy: nadawcy i odbiorcy pakietu. Warstwa ta nie
gwarantuje
niezawodno
ś
ci
transmisji,
natomiast
wyposa
ż
ona jest w mechanizmy monitorowania transmisji,
co
pozwala
m.in.
na
identyfikacj
ę
przyczyn
uniemo
ż
liwiaj
ą
cych komunikacj
ę
.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
42 / 55
Model odniesienia OSI
– warstwa transportowa
Warstwa transportowa
odpowiedzialna jest za niezawodne
przesyłanie danych mi
ę
dzy urz
ą
dzeniami. Warstwa ta
posiada mechanizmy umo
ż
liwiaj
ą
ce inicjacj
ę
, utrzymanie i
zamykanie poł
ą
czenia mi
ę
dzy urz
ą
dzeniami, sterowanie
przepływem danych oraz wykrywanie bł
ę
dów transmisji.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
43 / 55
Model odniesienia OSI
– warstwa sesji
Zadaniem
warstwy sesji
jest zarz
ą
dzanie komunikacj
ą
mi
ę
dzy aplikacjami działaj
ą
cymi na danym ho
ś
cie, a
aplikacjami działaj
ą
cymi na innych hostach w sieci.
Ze wzgl
ę
du na funkcjonalno
ść
systemów operacyjnych
zawsze
wyst
ę
puje
sytuacja,
gdy
liczba
aplikacji
korzystaj
ą
cych z sieci jest wi
ę
ksza od liczby fizycznych
interfejsów sieciowych. Rola tej warstwy sieci polega na
stworzeniu mechanizmu umo
ż
liwiaj
ą
cego dostarczanie
danych jakie przyszły z sieci oraz wysyłanie danych do sieci
do aplikacji, dla której te dane s
ą
przeznaczone.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
44 / 55
Model odniesienia OSI
– warstwa prezentacji
Zadaniem
warstwy prezentacji
jest konwersja danych
pod wzgl
ę
dem formatu oraz struktury aby interpretacja
tych danych była jednakowa na obu urz
ą
dzeniach:
wysyłaj
ą
cym i odbieraj
ą
cym.
Najcz
ęś
ciej konieczno
ść
dostosowania danych wynika z
ró
ż
nic mi
ę
dzy platformami sprz
ę
towymi, na których
działaj
ą
komunikuj
ą
ce si
ę
aplikacje.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
45 / 55
Model odniesienia OSI
– warstwa aplikacji
Zadaniem
warstwy aplikacji
jest zapewnienie dost
ę
pu do
usług sieciowych procesom aplikacyjnym, działaj
ą
cym na
danym urz
ą
dzeniu.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
46 / 55
Model odniesienia OSI
Model odniesienia
OSI
przedstawia proces komunikacji w postaci siedmiu warstw.
Do najwa
ż
niejszych zalet modelu OSI nale
ż
y zaliczy
ć
:
podział procesu komunikacji sieciowej na mniejsze, łatwiejsze do
zarz
ą
dzania elementy składowe;
utworzenie standardów składników sieci, dzi
ę
ki czemu składniki te mog
ą
by
ć
rozwijane i obsługiwane przez ró
ż
nych producentów;
umo
ż
liwienie wzajemnej komunikacji sprz
ę
tu i oprogramowania
sieciowego ró
ż
nych producentów;
wyeliminowanie wpływu zmian wprowadzonych w jednej warstwie na
inne warstwy;
podział procesu komunikacji sieciowej na mniejsze składowe, co
pozwala na łatwiejsze jego zrozumienie.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
47 / 55
Model komunikacji
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
48 / 55
Protokół komunikacji
Wszystkie procesy zwi
ą
zane z dwustronn
ą
komunikacj
ą
zarówno mi
ę
dzy
warstwami równorz
ę
dnymi komunikuj
ą
cych si
ę
urz
ą
dze
ń
, jak i warstwami
s
ą
siednimi danego urz
ą
dzenia opisane s
ą
w postaci zestawu reguł zwanych
protokołami
.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
49 / 55
Model TCP/IP
Zadaniem modelu odniesienia OSI było uporz
ą
dkowanie i ujednolicenie procesów
zwi
ą
zanych z komunikacj
ą
w sieci: budowa sieci, działanie sieci, zarz
ą
dzanie sieci
ą
.
Dla potrzeb Internetu sformułowano uproszczony model komunikacji TCP/IP, który
składa si
ę
z czterech warstw:
Dost
ę
pu do sieci
,
Sieciowej
,
Transportowej
,
Aplikacji
.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
50 / 55
Model odniesienia OSI
vs.
Model TCP/IP
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
51 / 55
Model TCP/IP
Protokoły TCP i IP ł
ą
cznie zarz
ą
dzaj
ą
przepływem danych przez sie
ć
w obydwu
kierunkach. Warstwami dla modelu TCP/IP s
ą
:
warstwa
aplikacji
- obejmuje protokoły
HTTP
,
SMTP
,
FTP
,
NFS
,
NIS
,
LPD
,
Telnet
. Protokoły warstwy aplikacji zawieraj
ą
si
ę
jako dane w protokołach
warstwy transportowej.
warstwa
transportowa
– obejmuje protokoły
UDP
i
TCP
. Pierwszy dostarcza
pakiety prawie bez sprawdzania poprawno
ś
ci transmisji, drugi natomiast
gwarantuje bezstratne ich dostarczenie. Ramki warstwy transportowej
zawieraj
ą
si
ę
jako dane w protokole
IP
z warstwy sieciowej.
warstwa
sieciowa
( Internetu ) – zawiera protokoły
ICMP
,
IP
,
IGMP
,
RIP
,
OSPF
i
EGP
. Protokół
IP
odpowiada za odnalezienie adresata danych w sieci.
Ramki tych protokołów s
ą
transportowane przez protokoły z warstwy ł
ą
cza.
warstwa
ł
ą
cza
( dost
ę
pu do sieci ) - zawiera protokoły
ARP
i
RARP
obsługuj
ą
ce
niskopoziomow
ą
transmisj
ę
pakietów.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
52 / 55
Model TCP/IP
Enkapsulacja danych przekazywanych w dół stosu protokołów
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
53 / 55
Zalety protokołu TCP/IP
Protokoły TCP/IP maj
ą
nast
ę
puj
ą
ce cechy:
dobr
ą
odtwarzalno
ść
po awarii
mo
ż
liwo
ść
dodawania nowych sieci bez przerywania pracy istniej
ą
cych
wysoki współczynnik korekcji bł
ę
dów
niezale
ż
no
ść
od platformy
mały stopie
ń
obci
ąż
enia danych własnymi strukturami
du
żą
wydajno
ść
.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
54 / 55
Usługi sieciowe
W oparciu o protokół TCP/IP mog
ą
by
ć
realizowane ró
ż
ne usługi sieciowe.
Najpopularniejsze z nich to:
poczta elektroniczna e-mail,
transmisja danych, FTP, SCP
usługi terminalowe Telnet, SSH,
serwisy informacyjne, WWW
handel elektroniczny (sklepy internetowe, systemy aukcyjne),
usługi bankowe,
rozmowy w czasie rzeczywistym IRC, Gadu-Gadu, Skype, Tlen.
usługi telekonferencyjne,
usługi multimedialne (radio i telewizja internetowa),
synchronizacja czasu.
Technologie informacyjne – sieci komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
55 / 55
Architektura oprogramowania sieciowego
Rozró
ż
nia si
ę
trzy podstawowe rodzaje architektur oprogramowania
sieciowego:
klient-serwer
(system u
ż
ytkownik) - system, w którym serwer
ś
wiadczy usługi
doł
ą
czonym stacjom roboczym. W systemie tym programy wykonywane s
ą
w
cało
ś
ci lub cz
ęś
ciowo na stacjach roboczych.
host-terminal
(system baza) - do komputera głównego (hosta) doł
ą
czone
zostaj
ą
terminale lub komputery emuluj
ą
ce terminale. W systemie tym programy
wykonywane s
ą
na ho
ś
cie.
peer-to-peer
- ka
ż
dy komputer w sieci ma takie same prawa i zadania. Ka
ż
dy
pełni funkcj
ę
klienta i serwera.
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
9 Sieci komputerowe II
Sieci komputerowe 7
sieci komputerowe 2
TS Rozlegle sieci komputerowe
Sieci komputerowe fizyka informatyka
Sieci komputerowe 1
2 Sieci komputerowe 09 03 2013 [tryb zgodności]
SK-cw2 4h MODEMY opis przebiegu zaj dla studenta, Sieci Komputerowe
Podsumowanie, 01 Wprowadzenie do sieci komputerowych
egzamin 2, Sieci Komputerowe
Lokalne i globalne sieci komputerowe, Sieci komputerowe administracja
więcej podobnych podstron