1. Opisać DNS (działanie systemu, rekordy, diagnostykę)
DNS (ang. Domain Name System, system nazw domenowych) to system serwerów oraz protokół komunikacyjny zapewniający zamianę adresów znanych użytkownikom Internetu na adresy zrozumiałe dla urządzeń tworzących sieć komputerową. Dzięki wykorzystaniu DNS nazwa mnemoniczna, np. Onet.pl, może zostać zamieniona na odpowiadający jej adres IP, czyli 213.180.130.200.
- Nie ma jednej centralnej bazy danych adresów IP i nazw. Najważniejszych jest 13 serwerów rozrzuconych na różnych kontynentach.
- Serwery DNS przechowują dane tylko wybranych domen.
Każda domena ma co najmniej 2 serwery - DNS obsługujące ją, jeśli więc nawet któryś z nich będzie nieczynny, to drugi może przejąć jego zadanie.
- Protokół DNS posługuje się do komunikacji głównie protokołem UDP.
- Serwery DNS działają na porcie numer 53.
Rodzaje zapytań DNS:
- rekurencyjne: zmusza serwer do znalezienia wymaganej informacji lub zwrócenia wiadomości o błędzie
- iteracyjne: wymaga od serwera jedynie podania najlepszej dostępnej mu w danej chwili odpowiedzi
Typy rekordów DNS:
- rekord A lub rekord adresu (ang. address record) mapuje nazwę domeny DNS na jej 32-bitowy adres IPv4.
- rekord AAAA lub rekord adresu IPv6 (ang. IPv6 address record) mapuje nazwę domeny DNS na jej 128 bitowy adres IPv6.
- rekord CNAME lub rekord nazwy kanonicznej (ang. canonical name record) ustanawia alias nazwy domeny.
- rekord MX lub rekord wymiany poczty (ang. mail exchange record) mapuje nazwę domeny DNS na nazwę serwera poczty.
- rekord PTR lub rekord wskaźnika (ang. pointer record) mapuje adres IPv4 na nazwę kanoniczną hosta.
- rekord NS lub rekord serwera nazw (ang. name server record) mapuje nazwę domenową na listę serwerów DNS dla tej domeny.
- rekord SOA lub rekord adresu startowego uwierzytelnienia (ang. start of authority record) ustala serwer DNS dostarczający autorytatywne informacje o domenie internetowej.
- rekord SRV lub rekord usługi (ang. service record) pozwala na zawarcie dodatkowych informacji dotyczących lokalizacji danej usługi, którą udostępnia serwer wskazywany przez adres DNS.
- TXT - rekord ten pozwala dołączyć dowolny tekst do rekordu DNS.
Diagnostyka:
- nslookup - pyta jednocześnie tylko jednego serwera DNS, wykorzystuje zdefinowanew resolverzelisty przeszukiwania (ale nie korzysta z /etc/hosts), nie sprawdza numeru seryjnego SOA
- dig - występuje głównie w systemach z rodziny Linux, jest poleceniem bez interaktywnego trybu pracy i nie korzysta z listy wyszukiwania
- host - otrzymamy listę adresów IP komputerów, które obsługują konkretną stronę internetową
2. Działanie przełącznika
Przełącznik (przełącznica, komutator, także z ang. switch) - urządzenie łączące segmenty sieci komputerowej pracujące w drugiej warstwie modelu ISO/OSI (łącza danych), jego zadaniem jest przekazywanie ramek między segmentami.
W celu wydajniejszego wykorzystania pasma i obniżenia ruchu w sieci do ustalenia fizycznego adresata ramki Ethernet przełączniki wykorzystują adres MAC urządzenia docelowego zawartego w nagłówku ramki. Skojarzenia adres MAC-port fizyczny zapamiętywane są w pamięci urządzenia mogącej zwykle pomieścić 4096, 8192 lub 16384 wpisów.
Jeśli transmisja na ten adres odbywa się po raz pierwszy i port na który powinna zostać przesłana ramka jest nieznany, to ramka wysyłana jest na wszystkie porty z wyjątkiem źródłowego. Podobnie dzieje się po zapełnieniu pamięci skojarzeń, gdyż nowe wpisy nie są już wówczas dodawane (opcjonalnie są one zamieniane, jeżeli któryś ze starych wpisów wygaśnie).
Przełączniki ograniczają tym samym domenę kolizyjną do pojedynczego portu, dzięki czemu są w stanie zapewnić każdemu hostowi podłączonemu do portu osobny kanał transmisyjno-nadawczy, nie zaś współdzielony jak to jest w przypadku koncentratora.
3. Sieci ATM
ATM (ang. Asynchronous Transfer Mode, Asynchroniczny Tryb Transmisji) jest szerokopasmową (broadband) technologią komunikacyjną, która wykorzystywana jest do przesyłania danych interakcyjnych, różnej wielkości plików, transmisji głosu, a także sygnału wizyjnego, słowem multimediów. Standard budowy sieci ATM (Asynchronous Transfer Mode) może być stosowany zarówno w sieciach lokalnych LAN (Local Area Network), miejskich MAN (Metropolitan Area Network) jak i rozległych WAN (Wide Area Network). Najszersze zastosowanie sieci ATM (Asynchronous Transfer Mode) znajdziemy w technologii ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line). Połączenie pomiędzy odbiorcą a nadawcą, tworzone jest na podstawie informacji zawartej w przesyłanych komórkach ATM (ang. ATM cell) o jednakowych rozmiarach na zasadzie przełączania komórek (cell-relay).
Standard ATM (Asynchronous Transfer Mode) nie definiuje medium transmisyjnego, wykorzystywanego do realizacji połączeń miedzy węzłami, lecz zasady komunikacji w sieci, dopuszczając zastosowanie technologii ATM w różnorodnych środowiskach transmisyjnych, takich jak kable koncentryczne (sieci lokalne), światłowody (sieci LAN, WAN), bądź kanały bezprzewodowe (sieci globalne). ATM nie jest też związany z określoną szybkością przesyłania danych. Początkowo zdefiniowano szybkości transmisji od 1.5 Mb/s do 622 Mb/s, ale sieci ATM mogą swobodnie osiągać coraz wyższe prędkości przesyłania danych, w miarę rozwoju sprzętu i technologii transmisyjnych. Określone w standardach mechanizmy synchronizacji i sygnalizacji zajmują około 1 Mb/s każdego łącza fizycznego, stąd nie jest korzystne używanie wolniejszych łączy niż T1/E1.
4. Architektura PPP
PPP (ang. Point to Point Protocol) jest protokołem używanym najczęściej przy połączeniach modemowych (połączenia dodzwaniane, ang. dial-up). PPP może być również skonfigurowany na interfejsie szeregowym asynchronicznym i synchronicznym. Służy również do prostego zestawiania tuneli. PPP jest stosowany w technologii WAN. Z protokołem tym wiąże się uwierzytelnianie PAP lub CHAP. Preferowany jest CHAP, ponieważ w przeciwieństwie do PAP jest uznawany za bezpieczny (używa MD5).
PPP tworzy dwie podwarstwy w warstwie łącza danych w modelu OSI: Link Control Protocol i Network Control Protocol. Do pierwszej podwarstwy można zaliczyć np. autoryzację, a druga odpowiada za komunikację z warstwą sieciową.
- PPP - potrafi dynamicznie negocjować opcje łącza i obsługiwać wiele protokołów warstwy 3 (IP, IPX, Apple Talk itd.).
- PPP - wykonuje te zadania przez hermetyzowanie datagramów warstwy 3 w wyspecjalizowanej ramce. Format ramki PPP jest oparty na formacie ramki HDLC, opracowanym przez International Organization for Standardization
- W przeciwieństwie do ramki HDLC, ramka PPP definiuje pole protokołu.
5. Topologie sieci WAN.
Sieć WAN (ang. Wide-Area Network) działa na poziomie warstwy fizycznej i warstwy łącza danych modelu odniesienia OSI. Niektóre definicje wymieniają warstwę sieciową.
- Umożliwiają wymianę pakietów/ramek danych miedzy routerami/mostami i obsługiwanymi sieciami LAN.
- W skład typowej sieci WAN wchodzą:
+ urządzenia transmisji,
+ sprzęt komunikacyjny,
+ adresowanie międzysieciowe,
+protokoły routingu (protokoły trasowania używane przez routery do komunikowania się z innymi routerami).
Służą najczęściej połączeniu sieci lokalnych. Budowane są głównie po to, by użytkownicy znajdujący się w odległych miejscach mogli błyskawicznie wymieniać informacje i korzystać z zasobów różnych sieci lokalnych.
Topologie:
- każdy-z-każdym: służy do komunikowania niewielkiej liczby punktów, przy czym każda lokalizacja może mieć najwyżej dwa połączenia z resztą sieci.
- pierścienia: wyrasta z układu każdy-z-każdym. Można ją uzyskać przez dodanie jednego routera. Linie łączące pary punktów zamkną się wtedy w pierścień, zapewniając zwiększenie liczby tras przy minimalnym wzroście kosztów.
- gwiazdy: to odmiana układu każdy-z-każdym, nazwana tak ze względu na specyficzny kształt. Budowana jest przez połączenie wszystkich miejsc z centralnym routerem, który stanowi dodatkowo urządzenie integrujące miejscowe sieci lokalne.
- oczkowa: charakteryzuje się max niezawodnością. Każdy węzeł jest w nich bezpośrednio połączony ze wszystkimi pozostałymi. Dzięki temu otrzymuje się dużą ilość dodatkowych tras do poszczególnych lokalizacji. Linia transmisji jest bardzo krótka. Rozciąga się - bez żadnych punktów pośredniczących - między dwoma miejscami.
- wielowarstwowa: jest natomiast rozwiązaniem najbardziej alternatywnym. Najprostszą jej odmianę stanowi układ dwuwarstwowy, podobny w budowie do topologii gwiazdy. Jego serce to minimum dwa routery centralne. W wypadku awarii jednego, kolejny przejmuje jego funkcje, zapobiegając zerwaniu komunikacji sieciowej.
Dobrze rozwinięte sieci rozległe łączą wymienione rozwiązania, stosując topologie hybrydowe. Są one najbardziej elastyczne i najlepiej nadają się do rozbudowy. W warstwie routerów centralnych można np. zastosować topologię oczek, która zwiększa ich niezawodność.