Po ta ov s t
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 51

Počítačové sítě PowerPoint PPT Presentation


  • 112 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Počítačové sítě. Miroslav Sulír, Martin Sulír. Menu 2. Úvod. V dnešní době se setkáváme s počítačovými sítěmi na každém kroku. Ať už se jedná o lokální sítě v různých institucích (univerzita, banka, nemocnice,…), sítě městské (většinou pro propojení sítí lokálních), či samotný internet.

Download Presentation

Počítačové sítě

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Po ta ov s t

Počítačové sítě

Miroslav Sulír, Martin Sulír

Menu 2


Po ta ov s t

Úvod

V dnešní době se setkáváme s počítačovými sítěmi na každém kroku. Ať už se jedná o lokální sítěv různých institucích (univerzita, banka, nemocnice,…), sítě městské (většinou pro propojení sítí lokálních), či samotný internet.


Vod do po ta ov ch s t s t lan

Úvod do počítačových sítí & Sítě LAN

Úvod do počítačových sítí & Sítě LAN


1 z kladn informace

1. Základní informace

Počítače, ať už se jedná o klasická PC, přes notebooky a kapesní počítače, až po superpočítače, dnes zažívají veliký rozmach. Kdysi, když měla jedna instituce jen jeden počítač, byla právě v něm všechna potřebná data a lidé se u něj jednoduše střídali. Když však začal počet počítačů v instituci stoupat, nastal zásadní problém. Jak mohu využívat data důležitá pro chod celé instituce, když jsou uloženy pouze v počítači, do něhož byla zadána?

Zde vznikla první myšlenka počítačové sítě (jakýkoli jiný způsob se brzy vyhodnotil jako neefektivní), a to je i důvod, proč se sítě učit. Dnes totiž jen málokterý počítač není součástí nějaké sítě a trend do budoucna zní jasně: „Propojit veškeré počítače do jedné komplexní sítě.“


C le kapitoly

Cíle kapitoly

Po prostudování této kapitoly budete znát veškeré důvody, proč počítačové sítě vznikají, abychom si osvětlili, k čemu všemu lze počítač zapojený v síti využívat (a že toho není málo).

Podíváme se také na základní rozdělení podle rozlohy a podrobněji se něco dozvíte o lokálních sítích (LAN).


D vody vzniku po ta ov ch s t

Důvody Vzniku Počítačových Sítí

  • Sdílení dat

  • Sdílení prostředků (tiskárna, scanner, modem, …)

  • Komunikace mezi uživateli (e-mail, ICQ, přímá, …)

  • Dálková správa počítačů (v serverových sítích)

  • Zjednodušení instalace a užívání

  • Sdílení výpočetního výkonu

  • Zálohování dat

  • Zábava


D len s t dle dosahu s t

Dělení Sítí dle Dosahu Sítě

LAN (local area network) – lokální sítě

MAN (metropolitan area network) – městské datové sítě

WAN (wide area network) – veřejné datové sítě

PAN (personal area network) – osobní sítě

– připojení PC s mobilními zařízeními


D len s t dle dosahu s t1

Dělení Sítí dle Dosahu Sítě


S t lan

Sítě LAN

Předmětem tohoto výukového programu jsou sítě LAN, na které se teď podíváme o něco podrobněji.

Rozdělení sítí LAN:

  • Peer to Peer

  • Client - Server


S peer to peer

Síť Peer to Peer

  • Počítače jsou v síti zapojeny tak, že jsou si všechny rovny, figurují tedy jako servery i jako pracovní stanice a podílejí se na řízení přenosů dat v síti.

  • Tato architektura je vhodná pro sítě o menším počtu počítačů (maximálně 10-ky počítačů), kde není potřeba velkého zabezpečení dat.

  • Pro a proti:není potřeba speciální síťový software

    náročnější na nastavení zabezpečení

    náročnější na správu

    obecně menší průchodnost dat


P klad s t peer to peer

Příklad sítě Peer to Peer

Jednotlivé stanice PC jsou si rovny, zařízení přepojená k jednomu počítači, a také data, mohou ostatní stanice využívat pomocí tzv. sdílení.

Tiskárnu mohou používat všechny počítače za pomoci tzv. sdílení.


S client server

Síť Client - server

  • Jeden nebo více počítačů je zde vyhrazen jako server, který pracovním stanicím (client-ům) poskytuje služby

  • Pro a proti:rychlejší přenos dat

    vyšší zabezpečení

    větší odolnost vůči poruchám

    snadnější údržba

    je potřeba speciálního serveru

    je potřeba síťový software

    obtížnější instalace

  • Jeden nebo více počítačů je zde vyhrazen jako server, který pracovním stanicím (client-ům) poskytuje služby

  • Pro a proti:rychlejší přenos dat

    vyšší zabezpečení

    větší odolnost vůči poruchám

    snadnější údržba

    je potřeba speciálního serveru

    je potřeba síťový software

    obtížnější instalace


Co je server

Co je Server?

  • Sítě typu Peer to Peer se skládají z menšího počtu počítačů, u nichž se o provoz v síti stará přímo operační systém daného počítače.

  • Operační systém osobního počítače by však nestačil na provoz v síti velkého množství počítačů, mezi nimiž jsou navíc umístěny síťové prvky jako Repeater, Switch, Bridge, Router, či Gateway, o kterých se budeme bavit později.

    Proto vznikla síť typu Client-Server s centrálním počítačem zvaným Server, který řídí chod dat v síti a poskytuje ostatním počítačům služby. Na tomto počítači je nainstalován speciální operační systém. V dnešní době většinou Windows NT nebo UNIX


Co je server1

Co je Server?

  • Server nemusí být v síti zapojen jediný.

  • Servery můžeme na té nejnižší úrovni rozdělit na:

    - dedikované – slouží zároveň jako pracovní stanice

    - nededikované – slouží výhradně jako server


Co je server2

Co je Server?

Souborový- slouží pro ukládání souborů

- např. disková strukt. pro potřebyuniverzity

Print server- centrální počítač pro hromadný tisk

Databázové- aplikační – slouží pro správu databáze

- použití dnes v téměř jakékoli instituci

Poštovní, Internetové- pro účely elektronické pošty a správy internetových stránek

  • Servery bývají koncipovány různými způsoby, a to podle typu služby, pro kterou jsou určeny:


P klad s t client server

Příklad sítě Client - Server

V síti je zapojen server, který řídí chod v síti.

server

client

client


Ot zka k u ivu

Otázka k učivu

Pokud jste úspěšně odpověděli na praktické otázky, zkontrolujte si své znalosti teorie:

Jaké je hlavní rozdělení sítí podle rozlohy?

Jak se nazývají servery sloužící pro vzdálené ukládání souborů a jaké označení mají servery sloužící ke správě elektronické pošty?

Co rozumíme pod pojmem dedikovaný server?

Co znamená v počítačové terminologii „sdílení“?

Správnost své odpovědi si ověř na následujících stranách. V případě špatné odpovědi doporučuji návrat ve studijním textu prostřednictvím odkazů uvedených u odpovědí.


Odpov di na ot zky

Odpovědi na otázky

1. Otázka: Jaké je hl. rozdělení sítí podle rozlohy (dosahu)?

Odpověď:LAN, MAN, WAN

2. Otázka: Jak se nazývají servery sloužící pro vzdálené ukládání souborů a jaké označení mají servery sloužící ke správě elektronické pošty?

Odpověď:pro vzdálené ukládání souborů – souborový

správa elektronické pošty - poštovní


Odpov di na ot zky1

Odpovědi na otázky

3. Otázka: Co rozumíme pod pojmem dedikovaný server?

Odpověď:server sloužící zároveň jako pracovní stanice

4. Otázka: Co znamená v počítačové terminologii „sdílení“?

Odpověď: sdílení je proces využívání dat a zařízení připojených k jedné pracovní stanici jinými stanicemi v počítačové síti.


Konec kapitoly

Konec kapitoly

  • Jestli jste zdárně prošli závěrečnými otázkami, znamená to,že jste studovali svědomitě, a dostatečně jste tak pochopili probíranou látku. Nic vám tedy nebrání v tom, abyste se pustili do kapitoly další.

  • V kapitole „Topologie a přístupové metody“ budete dále rozvíjet znalosti získané především z části základního rozdělení sítí LAN podle postavení uzlů v síti. Bude se to hodit při studiu topologií, u nichž si budete moci představit, jak by daná topologie vypadala při použití sítě Peer-to-peer, respektive Client – Server. Z těchto znalostí byste pak měli mít dostatek informací pro studium přístupových metod a typů sítí.


Topologie p stupov metody

Topologie& přístupové metody

+ na závěr Základní druhy sítí


C le kapitoly1

Cíle kapitoly

Během studia této kapitoly se seznámíte s nejčastěji používanými druhy fyzických topologií počítačových sítí (sběrnicová, kruhová, hvězdicová – stromová).

Dozvíte se, jaké mají přednosti a nedostatky.

Dozvíte se základní metody přístupu k přenosovému médiu (řízené, náhodné). Ty určují, jakým způsobem postupuje počítač ve chvílí, kdy zasílá data do sítě.


Nastolen ot zky

Nastolené otázky

  • Co je topologie počítačové sítě?

  • Jaké topologie existují?

  • Co si představit pod pojmem „přístup k médiu“?

  • Jaké přístupy k médiu se v počítačových sítích používají?

  • Jaké typy sítí existují?


Topologie s t lan rozd len

Topologie sítí LAN - Rozdělení

Pod pojmem „topologie sítě“ rozumíme způsob vzájemného propojení počítačů (účastníků sítě)

Dělí se na:

  • fyzické – popisují fyzické uspořádání sítě

  • logické – popisují způsoby vzájemné komunikace počítačů v síti

    Nyní se podíváme na nejčastější druhy fyzických topologií…


Sb rnicov topologie bus

Sběrnicová topologie - BUS

  • Všechny počítače v síti jsou připojeny paralelně na společnou sběrnici

  • Na koncích síťového vedení nutnost připojení terminátorů, koncovek, které tlumí datový signál a znemožňují tak jeho zpětnému odrazu do sítě

  • Pro a proti:snadná instalace

    snadná rozšiřitelnost

    porucha jakéhokoli počítače způsobí výpadek sítě


Sb rnicov topologie bus1

Sběrnicová topologie - BUS

datový signál

přenosové médium (datový kabel)

T-rozbočovač

terminátor


Kruhov topologie ring

Kruhová topologie - RING

  • Jednotlivé počítače v síti jsou přenosovým médiem propojeny do kruhu

  • Signál postupně prochází přes všechny uzly sítě

  • Signál se v síti předává jen jedním směrem

  • Pro a proti:obtížnější instalace

    porucha jakéhokoli počítače způsobí výpadek sítě, tento nedostatek ale řeší vylepšená topologie Token RING (realizovaná zdvojeným vedením kruhové topologie)


Kruhov topologie ring1

Kruhová topologie - RING

datový signál

přenosové médium


Kruhov topologie token ring

Kruhová topologie – Token RING

datový signál

přenosové médium


Hv zdicov stromov topologie

Hvězdicová (stromová) topologie

  • Počítače jsou navzájem propojené pomocí rozbočovačů (hubů nebo switchů)

  • Kombinací sběrnicové a hvězdicové topologie vzniká stromová topologie - TREE

  • Pro a proti:velký dosah sítě

    snadná rozšiřitelnost

    porucha počítače nezpůsobí výpadek sítě


Hv zdicov topologie star

Hvězdicová topologie - STAR

rozbočovač

datový signál

přenosové médium


Stromov topologie tree

Stromová topologie - TREE

rozbočovač

datový signál

přenosové médium


P stupov metody rozd len

Přístupové metody - Rozdělení

Přístupové metody v sítích LAN:

Přístupové metody

Náhodné

Řízené distribuované

Token Passing

CSMA / CD

Prioritní úkol přístupových metod:řízení toku dat přenosovým médiem – kabelem nebo v dnešní době i rádiově

Existuje množství přístupových metod, v této kapitole si ukážeme hlavní rozdělení a základní druhy náhodných přístupových metod pro lokální sítě


P stupov metody n hodn

Přístupové metody - Náhodné

  • Při práci v síti se sdíleným médiem (což je v dnešní době převládající typ LAN sítí) mohou přijímat zprávy všichni uživatelé sítě najednou.

  • Při vysílání zpráv je potřebné zajistit, aby na přenosovém médiu byla vždy jen jedna zpráva od jednoho účastníka sítě (jinak by docházelo ke kolizím, vzájemnému rušení, zkreslení vysílání a nebylo by je možné přijímat)

  • Úlohou přístupové metody je proto: zajistit součastné vysílání dat jen jednomu počítači

  • Nejpoužívanější metoda: CSMA/CD


P stupov metody zen

Přístupové metody - Řízené

1. Řízené distribuované metody : bez centrálního arbitra,arbitrem je každý prvek sítě. V síti koluje speciální paket a počítač, který jej obdrží může vysílat. Po ukončení vysílání posílá paket následující stanic.

  • Nejpoužívanější metoda: Token Passing , FDDI

  • Použití: v LAN sítích Token Ring a ARC net.

    2. Řízené centralizované metody : obsahují prvek, který řídí provoz na síti (arbitr). U centrálního řízení je tento prvek pouze jeden.

  • Použití: telekomunikace , družicové spoje…, ne v sítích LAN


Csma cd metoda pro ethernet

CSMA/CD – metoda pro Ethernet

  • Při této metodě jednotlivé počítače zjišťují stav na přenosovém médiu

  • Pokud zjistí, že některý počítač sítě vysílá, ostatní se zablokují, dokud se sběrnice neuvolní. Po uvolnění sběrnice začíná vysílat další počítač

  • Pokud na vysílání čekalo více počítačů, může dojít ke kolizi dat a současnému poklesu výkonu sítě

    Výše uvedený problém řeší dodatečné sledování sítě, každý počítač sleduje signál na sběrnici a pokud se tento signál liší od signálu vysílaného jím samým, vyhodnotí se stav kolize a vysílání se ukončí


Token passing

TOKEN PASSING

Známá jako „ Metoda předávání pověření “

V síti koluje mezi počítači tzv. Token – vysílací právo

Až jakmile je příslušný počítač získá, může zahájit vysílání

Vysílaná data kolují přes počítače. Až se dostanou k adresátovi, ten data přečte, označí a pošle dále.

Až data dorazí zpět k odesílateli, dojde k předání vysílacích práv dalšímu počítači (ve formě paketu)

Každý počítač má zaručené získání vysílacího práva.

=> vhodné i u řízení technologických procesů v reálném čase


Z kladn typy s t rozd len

Základní Typy Sítí - Rozdělení

Typy sítí

  • Ethernet

  • ARC net

  • Token Ring

  • ATM

  • FDDI


Typy s t ethernet 1

Typy sítí – ETHERNET (1)

  • Vyvinut firmami Dec, Intel, Xerox(DIX)

  • Rychlost přenosu od 10Mb/s do jednotek Gb/s

  • Použití u topologií sběrnice a hvězda

  • maximální vzdálenost mezi jednotlivými stanicemi se liší podle použitého kabelového vedení:


Typy s t ethernet 2

Typy sítí – ETHERNET (2)

  • Minimální vzdálenost stanic mezi sebou: 0,5m Při použití koaxiálního kabelu ale hrozí nebezpečí přeslechu. Doporučeno je 3m

  • Použití přístupové metody: CSMA/CD

  • Maximální počet stanic v segmentu: 30


Typy s t ethernet 3

Typy sítí – ETHERNET (3)

  • Přenosová média:

Menu 1

Menu 2


Typy s t arc net

Typy sítí – ARC net

  • Vyvinuta firmou: Data Point

  • Použití u topologií: hvězda a strom

  • Maximální vzdálenost sítě: 6,5 km

  • Použití přístupové metody: Token Passing => je nekolizní

  • Dnes se téměř nepoužívá


Typy s t token ring

Typy sítí – TOKEN RING

  • Vyvinuta firmou: IBM (r. 1986)

  • Rychlost přenosu: 100Mb/s

  • Použití: kruhové topologie

  • Médium: koaxiální kabel se speciálními navrtanými přípojkami

  • Použití přístupové metody: Token Passing => je nekolizní

  • Vysoce spolehlivá síť

  • Je drahá => není příliš rozšířená


Ot zka k zamy len

Otázka k zamyšlení

Zamyslete se a zkuste odpovědět na tyto otázky:

Jakou fyzickou topologii má Vámi nejčastěji používaná počítačová síť?

Jaké vlastnosti má standardizovaná Ethernetová síť označovaná jako „100 Base – TX“ ? (náročnější otázka)

V duchu si odpověz a správnost své odpovědi si ověř na následujících stranách. V případě špatné odpovědi doporučuji návrat ve studijním textu prostřednictvím odkazů uvedených pod odpovědí.


Odpov di na ot zky2

Odpovědi na otázky

1. Otázka: Jakou fyzickou topologii má Vámi nejčastěji používaná počítačová síť?

Odpověď:

  • Pokud je ve Vámi používané síti používán koaxiální kabel, s největší pravděpodobností se jedná o sběrnicovou topologii .

  • Pokud je síť vybudovaná z kroucené dvojlinky, pravděpodobně se jedná o hvězdicovou , případně stromovou topologii.

  • Kruhová topologie není z důvodu své složitosti a ceny příliš rozšířená.


Odpov di na ot zky3

Odpovědi na otázky

2. Otázka: Jaké vlastnosti má standardizovaná Ethernetová síť označovaná jako „100 Base – TX“ ? (náročnější otázka)Odpověď:

Jako přenosové médium je použita kroucená dvojlinka (Twisted pair)

Přenos probíhá v základním pásmu (Basebandu)

Přenosová rychlost sítě je 100 Mb/s

100 Base – TX

  • 100 Base – TX je dnes jedním z nejpoužívanějších síťových standardů

  • Max. délka kroucené dvojlinky mezi počítači je 100m


Ot zka k u ivu1

Otázka k učivu

Nyní si zkontrolujte své teoretické znalosti:

Ve kterých počítačových topologiích se používají huby nebo switche a proč?

Která přístupová metoda se používá u sítí typu Token Ring a ARC net a v čem spočívá?

Jaké jsou základní rozdíly přístupových metod CSMA / CD a Token Passing?

Jaké druhy kabeláže se používají u sítí Ethernet?

Správnost svých odpovědí si ověř na následujících stranách. V případě špatné odpovědi doporučuji návrat ve studijním textu


Odpov di na ot zky4

Odpovědi na otázky

1. Otázka: Ve kterých počítačových topologiích se používají huby nebo switche a proč?

Odpověď:Zařízení se používají v hvězdicových a stromových topologiích, neboť mají schopnost rozvádět datový signál z jednoho zdrojového počítače do více počítačů

2. Otázka: Jaká přístupová metoda se používá u sítí typu Token Ring a ARC net a v čem spočívá?

Odpověď: distribuovaná řízená metoda Token Passing- kde arbitrem je každý prvek sítě. V síti koluje speciální paket a počítač, který jej obdrží může vysílat. Po ukončení vysílání posílá paket následující stanic.


Odpov di na ot zky5

Odpovědi na otázky

3. Otázka: Jaké jsou základní rozdíly přístupových metod CSMA / CD a Token Passing?

Odpověď:Hlavním rozdílem je způsob, jak se počítače dostanou k právu vysílat data do sítě. Zatímco u CSMA / CD si počítače hlídají přenosové médium samy a „závodí“ o vysílací právo, Token Passing dává díky paketu Token všem počítačům stejnou vysílací šanci a je proto vhodný pro realtime sítě.

4. Otázka: Jaké druhy kabeláže se používají u sítí Ethernet?

Odpověď: tenký koaxiální kabel, stíněná a nestíněná kroucená dvojlinka (STP, UTP), optický kabel


Konec kapitoly1

Konec kapitoly

  • Kapitola, kterou jste právě dostudovali byla o třídu těžší než předešlá. Učivo se navíc rozvíjelo, takže pro učení a správné pochopení základních druhů sítě byla nutná znalost topologií a přístupových metod. Nepochybuji však, že i toto učivo jste zdárně zvládli a pokud se Vám náhodou nedařilo odpovídat na otázky k učivu, opakování je matka moudrosti…


Zdroje

Zdroje

  • Peterka Jiří: Earchiv, www.earchiv.cz

  • Peterka Jiří: http://jiri.peterka.cz/


  • Login