Sieci1 09

Sieć komputerowa – to komputery połączone ze sobą i zdolne do wymiany danych

SIECI KOMPUTEROWE

Serwery – komputery udostępniające zasoby,

Klienci – komputery korzystające z zasobów sieci Dwa podstawowe typy połączeń sieciowych:

- klient – klient

- klient – serwer

IISPWR

Topologie LAN

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.

gwiazda

pierścień

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

szyna

IISPWR

Protokoły i podział na warstwy Topologia mieszana

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.

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

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

- łatwiej zaprojektować,`

- łatwiej testować,

IISPWR

- ł E

atBwiej analizować.

IISPWR

Funkcje poszczególnych warstw

Model OSI (Open System Interconnection)

•

Warstwa aplikacji (7)

Sposób korzystania z sieci przez programy użytkowe.

Opracowano wzorcowy model podziału zadania komunikacyjnego

•

Warstwa prezentacji (6)

na 7 warstw. Każda warstwa realizuje pewne zadanie na rzecz Kodowanie/dekodowanie, kompresja/dekompresja danych warstwy wyższej i korzysta z usług warstwy niższej.

•

Warstwa sesji (5)

Zestawienie połączenia użytkownika z serwerem.

Aplikacji

•

Warstwa transportowa (4)

Prezentacji

Kontrola i sterowanie kolejnością pakietów.

Sesji

•

Warstwa sieciowa (3)

Budowanie, wysyłanie i odbieranie pakietów, adresacja.

Transportowa

•

Warstwa liniowa (2)

Sieciowa

Organizowanie bitów w ramki.

Liniowa

Nawiązywanie i zamykanie połączeń liniowych.

Fizyczna

101011...............................................11001

•

Warstwa fizyczna (1)

Definicja własności fizycznego nośnika; transmisja bitów EB

IISPWR

Komputer 1

Komputer 2

(nadawca)

Model sieci lokalnej

(odbiorca)

w. aplikacji

w. prezentacji

Aplikacje

Program użytkownika

Transport

Usługi niezawodnego przesyłania danych

w. sesji

Sieć

Przesyłanie pakietów od nadawcy do odbiorcy

w. transportowa

W. liniowa

Podział danych na ramki i zasady przesyłania ramek przez sieć

w. sieciowa

W. fizyczna

w. liniowa

IISPWR

Model warstwy liniowej

(współistnienie różnych protokołów) Sprzęt sieciowy

• sprzęt bierny

802.2 LLC

LLC

- okablowanie

Warstwa

• sprzęt czynny

liniowa

802.3

802.4

802.5

802.6

- karty sieciowe, modemy

MAC

CSMA/CD

Token Ring

Token Bus

MAN

- wzmacniaki

- koncentratory

w. fizyczna

- przełączniki

- routery

LLC – Logical Link Control, sterowanie łączem MAC – Media Access Control, dostęp do nośników CSMA/CD – Carrier Sense with Multiple Access / Collision Detection Wykrywanie fali nośnej przy wielodostępie/detekcja kolizji EB

IISPWR

ETHERNET – najpopularniejszy protokół liniowy EB

IISPWR

Koncentratory

Okablowanie sieci Ethernet

Typ okablowania

Długość segmentu

Nazwa

Skrętka 2 pary, kat. 3

100 m

10 Base-T

Skrętka 2 pary, kat. 5

100 m

100 Base-TX

Skrętka 4 pary, kat. 5

50 m

1000 Base-TX

Światłowód wielomodowy

2 000 m

100 Base-FX

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

Światłowód wielomodowy

500 m

1000 Base-FX

Światłowód jednomodowy

1000 Base-FX

Charakterystyki portów:

Połączenia bezprzewodowe

- typ portu:

(fale radiowe)

-- skrętkowy (RJ-45),

100 Base TX

-- światłowodowy (SC)

kabel skrętkowy

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

IISPWR

Koncentratory

Przełączniki

Koncentrator powtarza dane z każdego portu do wszystkich Mają dużo portów i wyglądem przypominają koncentratory.

pozostałych portów. Symuluje jeden segment sieci, do którego są Są zorientowane na połączenia i przełączają się dynamicznie przyłączone wszystkie komputery. Segment taki tworzy tzw.

pomiędzy swoimi portami.

domenę kolizyjną.

Po zestawieniu połączenia następuje transmisja danych pomiędzy Co najwyżej dwa komputery mogą naraz wymieniać informacje.

dwoma portami tworzącymi to połączenie. Połączenie takie należy Jeżeli szybkość portów wynosi np. 100 Mb/s, to średnia efektywna do osobnego segmentu i tworzy domenę kolizyjną.

szybkość wynosi dla każdego portu

S/N, gdzie S – szybkość portu, N – liczba aktywnych portów.

IISPWR

Przełączniki

Model warstw wyższych

FTP, HTTP, Telnet, SMTP, NFS

TCP

UDP

RIP

OSPF I P

ARP

Przełącznik umożliwia równoczesne wysyłanie pakietów przez EGP RARP

połowę przyłączonych do niego komputerów.

ETHERNET

Zatem maksymalna teoretyczna szybkość przełącznika wynosi SN/2, gdzie S – szybkość portu, N – liczba portów.

IP – Internet Protocol, ARP – Address Resolution Protocol TCP – Transmission Control Protocol

UDP – User Datagram Protocol

RIP, OSPF, EGP – protokoły routowania

IISPWR

Protokół IP

Do wyróżnienia adresu sieci i adresu hosta służy maska.

Każdy węzeł sieci ma przypisany 32-bitowy adres – 4 bajty.

Maska ma postać ciągu jedynek i zer. Jedynki odpowiadają Adres składa się z dwóch części:

bitom części sieciowej, a zera bitom adresu hosta.

A d r e s

s i e c i

Adres hosta

156

132

Adresy IP mogą być zapisywane w różny sposób:

- notacja binarna,

10011100.00001011.00000110.01010100

11111111 11111111 11111111 00000000

- notacja szesnastkowa,

9C.11.10.84

- notacja dziesiętna

156.17.10.132

Maska = 255.255.255.0

Zakres adresowy: 0.0.0.0 do 255.255.255.255

niektóre adresy są niedozwolone lub służą do specjalnych celów.

IISPWR

Protokół IP

Standardowe klasy adresów:

Adres hosta

Dopuszcza się także stosowanie adresacji bezklasowej.

Adres sieci

Adres hosta

Klasa A

Adres sieci

Adres hosta

11111111

00000000

Maska: 255.0.0.0

11111111

11110000

00000000

Maska: 255.255.240.0

Adres sieci

Adres hosta

Klasa B

11111111

00000000

Maska: 255.255.0.0

Adres sieci

A hosta

11111111

11000000

Maska: 255.255.255.192

Adres sieci

Adres hosta

Klasa C

11111111

00000000

Maska: 255.255.255.0

IISPWR

Routery

156.17.10.0

255.255.255.0

Router separuje domeny kolizyjne i łączy ze sobą sieci.

Jest on zazwyczaj podłączony do wielu sieci i poszczególne 156.17.10.254

porty routera maja przyznane swoje adresy IP.

156.17.131.62 Router 156.17.131.94

Porty routera mogą być różnych typów (skrętkowe, światłowodowe).

156.17.131.64

156.17.131.32

255.255.255.224

Ważne cechy routera to:

255.255.255.224

- liczba i rodzaj portów,

- routowane protokoły (np. IP, IPX),

- stosowane protokoły routingu (np. RIP, OSPF, EGP),

- przepustowość urządzenia,

Każda sieć tworzy tzw. domenę rozgłoszeniową wewnątrz

- o funkcjach routera decyduje jego oprogramowanie.

której są przesyłane wszystkie pakiety rozgłaszania. Pakiety te stanowią dużą część ruchu w sieci.

IISPWR

Odwzorowywanie adresów IP

Każdy komputer w sieci ma unikalny adres fizyczny tzw. MAC

Jest to adres karty sieciowej.

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

ARP – Address Resolution Protocol

- pakiet z pytaniem jest rozgłaszany w całej podsieci Podsieć 1

Podsieć 2

Podsieć 3

- 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.

IISPWR

Symboliczne nazwy hostów

Dla głównej domeny zdefiniowano nazwy dziedzin i krajów: com organizacje komercyjne

Każdy host w Internecie musi mieć unikalny adres IP.

edu

organizacje edukacyjne

Adresy są trudne do zapamiętania.

gov

organizacje rządowe

Dlatego każdemu urządzeniu przypisuje się także nazwę.

org

inne organizacje

Nazwa nie może się powtarzać w ramach domeny (np. firmy).

mil

organizacje militarne

DNS – Domain Name System; System nazw domenowych dk

Dania

Każda nazwa składa się z segmentów oddzielonych kropkami.

Polska

Francja

CI-1.iis.pwr.wroc.pl

Domena główna/najszersza

Przykłady nazw domenowych:

Domena firmy

www.google.pl

www.edu.com

Nazwa komputera

www.wiz.pwr.wroc.pl

www.abc.xyz.gov

www.pwr.wroc.pl

www.uni.dec.org.fr

IISPWR

Odwzorowywaniem nazw symbolicznych na adresy IP

i odwrotnie zajmują się serwery DNS.

Przydział komputerom adresów IP

Serwer główny domeny

• statyczny

Adresy IP są przydzielane na stałe

Należy jawnie skonfigurować ustawienia sieciowe.

wroc.pl

wroc

• dynamiczny (automatyczny)

pwr.wroc.pl

pwr

uwr

Adresy IP są przydzielane dynamicznie przez serwer DHCP

(Dynamic Host Configuration Protocol).

iis.pwr.wroc.pl

W sieci musi być odpowiednio skonfigurowany serwer DHCP.

iis

wiz

ci-1

ci-1.iis.pwr.wroc.pl

Serwery DNS są zorganizowane

hierarchicznie. Na szczycie

hierarchii jest serwer główny.

IISPWR

Konfiguracja sieciowa komputera z systemem Windows Należy ustawić następujące parametry protokołu IP:

- adres IP komputera

- maskę adresu

- adres bramy (gateway’a)

- adres serwera DNS

W/w parametry mog

K O N I E C

ą być konfigurowane ręcznie lub

automatycznie (wykorzystanie serwera DHCP)

Użyteczne polecenia w konfiguracji i weryfikacji IP:

- ipconfig (sprawdzanie konfiguracji)

- ping (testowanie połączenia)

IISPWR