1 / 52

Síťová karta

Síťová karta. Network Interface Controller slouží ke vzájemné komunikaci počítačů v počítačové síti přijímá a odesílá data převádí digitální signály na elektrické nebo optické MAC adresa jedinečný 48-bitový identifikátor uložený v paměti EEPROM Konektory RJ-45

trina
Download Presentation

Síťová karta

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. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Síťová karta • Network Interface Controller • slouží ke vzájemné komunikaci počítačů v počítačové síti • přijímá a odesílá data • převádí digitální signály na elektrické nebo optické • MAC adresa • jedinečný 48-bitový identifikátor uložený v paměti EEPROM • Konektory • RJ-45 • kroucená dvoulinka (dnes nejpoužívanější) • AUI (Attachment Unit Interface) • tlustý koaxiální kabel • BNC (Bayonet-Neill-Concelman) • tenký koaxiální kabel • Bezdrátové připojení • Wi-Fi • Optické kabely

  2. Schéma síťové karty (ISA)

  3. PCI

  4. PCI – E

  5. PCMCIA

  6. Integrovaná karta

  7. Integrovaná karta

  8. Základní pojmy • K čemu slouží aktivní prvky • zvýšení počtu stanic v síti • zvýšení dosahu sítě • např. repeater (opakovač nebo zesilovač) • umožňují propojit kabelové segmenty stejného standardu s jiným typem kabeláže • např. transceiver (převodník) • umožňují vůbec funkci sítě pro danou topologii • např. hub (rozbočovač), switch (přepínač) • dokáží filtrovat pakety pro jednotlivé podsítě • např. bridge (most) • dokáží propojit sítě s různou architekturou • např. router (směrovač)

  9. Rozdělení aktivních prvků • Zesilovač nebo opakovač (repeater) • pracuje na fyzické vrstvě ISO/OSI • Převodník (transceiver) • pracuje na fyzické vrstvě ISO/OSI • Rozbočovač (hub, concentrator) • pracuje na fyzické vrstvě ISO/OSI • Most (bridge) • pracuje na linkové vrstvě ISO/OSI • Přepínač (switch) • pracuje na linkové vrstvě ISO/OSI • Směrovač (router) • pracuje na síťové vrstvě ISO/OSI • Brána (gateway) • pracuje na aplikační vrstvě ISO/OSI

  10. Zesilovač (repeater) • Také „opakovač“ • Nejjednodušší ze všech prvků • Pouze zesiluje procházející signál • Použití • zvětšení rozsahu sítě • zvýšení počtu stanic • zvětšení délky kabeláže • V nejjednodušším případě je to pouze krabička se shodnými konektory pro kabely shodného typu • Obvykle kombinován s převodníkem • popř. i s mostem • Používán většinou u koaxiálních či optických kabelů • Propouští provoz do všech segmentů

  11. Repeater

  12. Převodník (transceiver) • Funguje jako repeater • Navíc umožňuje převod z jednoho typu kabelu na druhý • např. • z tenkého koaxiálního kabelu na tlustý • z mnohavidového vlákna na jednovidové • 1000BaseSX na 1000BaseLX • z kroucené dvoulinky na optiku • ze 1000BaseTX na 1000BaseSX

  13. Převodníky

  14. Převodníky

  15. Převodníky

  16. Rozbočovač (hub) • Také „concentrator“ • Určen do hvězdicové topologie • nezbytný • Použití • vytváří z nesdíleného média médium sdílené • zajišťuje větvení sítě • rozbočuje signál • jinak funguje jako repeater • zesiluje signál • Konstrukční provedení – různé • závisí na standardu sítě • interní huby • do slotu • málo konektorů • externí, popř. stohovatelné huby • V dnešní době se již příliš nepoužívá

  17. Rozbočovač

  18. Rozbočovač

  19. Most (bridge) • Pracuje na linkové vrstvě (podvrstvě MAC) • Propojuje kabelové segmenty sítí stejné architektury • např. • dva segmenty Ethernetu • dva segmenty Token Ringu • Nemůže spojovat dva segmenty odlišné architektury • např. Ethernet a Token Ring • Na rozdíl od předchozích prvků • pracuje s rámci (nikoliv s bity) • vyhodnocuje rámce • rozlišuje adresy rámců => dokáže filtrovat • umí posoudit, do které podsítě rámec patří

  20. Filtrace rámců • Udržuje tabulku adres ve své síti • Porovnává ji s adresami v rámcích • Pokud se adresa v rámci shoduje s adresou v tabulce bridge propustí rámec do sítě • V opačném případě předá rámec bridgi v další síti LAN • Výhody filtrace • nepustí do sítě „cizí“ rámce • nižší zatížení segmentu sítě • rychlé • bridge neprovádí konverzi formátu • pouze čte adresy v hlavičce

  21. Srovnání opakovače a mostu

  22. Srovnání opakovače a mostu

  23. Srovnání opakovače a mostu

  24. Varianty mostu (bridge)

  25. Switch (přepínač) • V základní variantě • v zásadě víceportový most • Určen pro hvězdicovou topologii • nahrazuje huby • Pracuje na druhé (linkové) vrstvě ISO/OSI • Při filtraci rámců se rozhoduje podle fyzických (MAC) adres síťových adaptérů • poměrně rychlé • Vytváří samostatné kolizní domény • počet domén = počet portů • provoz na jednom segmentu neovlivňuje segmenty ostatní

  26. Switch – práce s MAC adresami • Adresy stanic na jednotlivých portech • zadány staticky • ručně obsluhou • složité • nepřesné • nedokáže pružně reagovat na změny • zjišťovány dynamicky • switch se „učí“ během své činnosti • zjišťuje adresy odesílatelů z rámců • ukládá je do směrovací tabulky • pak již ví, která adresa je na kterém portu • Při filtrování • switch prohlíží v rámci adresu příjemce • rámec předá pouze na port s touto adresou

  27. Switch – práce s MAC adresami • Práce s „neznámými rámci“ • rámec s adresou příjemce nepatřící žádnému portu • switch se ještě nenaučil rozpoznat adresu • lze řešit několika způsoby • broadcastingem • rozesílání rámců na všechny porty (zatěžuje) • zasíláním těchto rámců na přednastavený (né) port (y) • ne vždy je to vhodné řešení

  28. Typy switchů • Desktopové • nahrazují huby • počítače se připojují přímo k portům • každý počítač ve své kolizní doméně • jsou schopny si pamatovat málo adres • většinou 1 adresu na jeden port • nedají se k nim připojovat další aktivní prvky • obsahují obvykle porty stejných rychlostí • hodí se do sítí peer-to-peer • Páteřní • slouží k vytváření páteřních systémů • propojují mezi sebou sítě • využívají vysokorychlostních technologií • FDDI, ATM, Gigabit Ethernet a další • jsou velmi rychlé => drahé

  29. Typy switchů • Segmentové • mohou si pamatovat větší množství adres ( typicky 10 000) • slouží k propojení segmentů sítě • k portům lze připojit další aktivní prvky • switche, huby, bridge • bývají vybaveny vysokorychlostnímy porty • např. switch se 24 x 10Mbps porty má dva 100 Mbps porty • propojení switchů mezi sebou • připojení serverů

  30. Módy práce switchů • Určují způsob manipulace s rámci • cut-through • modifikovaný cut-through • store-and-forward • adaptivní cut-through

  31. Cut-through • Nejrychlejší metoda manipulace s rámci • Přepínač čte z rámce pouze cílovou adresu • prvních 6 Bytů rámce (Ethernet) • Ihned odesílán na cílový port • Nevýhoda • nechrání síť proti chybným rámcům • rámce mohou • být zničeny kolizí – tzv. Runts • být chybně odeslány • být příliš dlouhé – tzv. Giants • mít chybný CRC – tzv. CRC Errors

  32. Modifikovaný cut-trough • Pomalejší než předchozí • Bezpečnější • Switch čte prvních 64 Bytů rámce • dokáže odhalit rámec poškozený kolizí • Filtruje poškozené rámce • nezasílá je na další porty

  33. Store-and-forward • Nejpomalejší, ale nejbezpečnější mód • Switch přijme, čte a kontroluje celý rámec • teprve pak jej odešle • Detekuje všechny chyby • Filtruje poškozené rámce všech typů • nezasílá je na další porty • Poznámka: při přepínání mezi různě rychlými porty (např. ze 100 Mbps na 10 Mbps) se používá metoda store-and-forward • rámec se stejně musí uložit do cache switche (porty různě rychlé)

  34. Adaptivní cut-through • Kombinace dvou módů • cut-through • store-and-forward • Switch se automaticky přepíná mezi uvedenými módy • v závislosti na četnosti výskytu chyb • málo chyb – cut-through • hodně chyb – store-and-forward • Poznámka: při velkém výskytu chyb je mód cut-through ve skutečnosti pomalejší • chybné rámce zatěžují segmenty • stejně nutné zopakovat přenos

  35. Filtrování rámců • Snižuje zatížení • Zvyšuje zabezpečení • proti neautorizovanému přístupu do sítě • Tři skupiny filtrů • lze nastavit současně • filtry podle portů • definují pro každý vstupní port povolené výstupní porty • filtry podle MAC adres • definují pro porty povolené MAC adresy • filtry podle protokolů • definují pro každý protokol (např. IP, IPX) povolené a zakázané porty

  36. Směrovač (router) • Univerzální zařízení • Umožňuje • segmentovat síť na podsítě • zajistit přístup na WAN • musí být vybaven příslušným rozhraním • zajistit bezpečnost sítě • pokud obsahuje firewall • dokáže filtrovat a směrovat pakety • Má svoji vlastní adresu • je v síti „vidět“

  37. Směrovač (router) • Pracuje na síťové vrstvě ISO/OSI • Je závislý na použitých protokolech • Dokáže propojit sítě s různou architekturou • např. Ethernet a Token Ring • zajišťuje převod paketů • konverzi formátu rámců • Provádí tzv. směrování paketu (routing) • určuje každému paketu nejkratší možnou cestu k cíli • na základě směrovací tabulky • musí znát topologii sítě • obsahuje adresy sítí • Výhody • snižuje zatížení sítě • Nevýhody • dražší než bridge • pomalejší než bridge

  38. Směrování • Rozhodování o dalším směru přenosu dat • Existují různé algoritmy směrování • adaptivní algoritmy (dynamické směrování) • reagují na průběžné změny v síti • vyžadují pravidelné informace o stavu sítě • neadaptivní algoritmy (statické směrování) • nereagují na změny v síti • nevyžadují aktuální informace o síti • při výpadku části sítě • může nastat nefunkčnost směrování

  39. Druhy směrování • Centralizované směrování • může být adaptivní i neadaptivní • Izolované směrování • Distribuované směrování

  40. Centralizované směrování • Existuje centrum • počítá nejvýhodnější cesty • jednorázově (statické směrování) • průběžně (dynamické směrování) • Výsledky zasílá všem směrovačům v síti • Nevýhody • při výpadku centra – nefunkční • značné zatížení sítě v případě dynamické verze • pravidelně zasílá výsledky výpočtů • Nepoužívá se

  41. Izolované směrování • Neexistuje žádné centrum • Rozhodnutí o směru provádějí jednotlivé směrovače • Každý směrovač rozhoduje sám • nespolupracuje s ostatními • Druhy izolovaného směrování • záplavové směrování • metoda „horké brambory“ • metoda zpětného učení

  42. Záplavové směrování (flooding) • Izolované směrování • V každém mezilehlém uzlu (směrovači) • paket rozeslán všemi směry kromě toho, odkud přišel • Výhody • paket vždy dorazí k cíli • Nevýhody • duplicita paketů => zatížení sítě • Využití např. • při počáteční autokonfiguraci switche • dostane paket – rozešle všude

  43. Metoda „horké brambory“ • Odeslat paket co nejrychleji • kamkoliv (nehledá se cesta) • tím směrem, který je nejméně vytížen • Použití • doplňková metoda při směrování • v případě přeplnění výstupní fronty • Výhoda • lepší než zahazování paketů • oklikou můžeme někdy najít lepší cestu • Nevýhoda • nemusíme se přibližovat cílovému uzlu • rámec nemusí dorazit (zacyklení)

  44. Metoda zpětného učení • Uzel se učí topologii sítě postupně • dle adres v příchozích paketech • zapisuje je do směrovací tabulky • Použití • v kombinaci s dalšími metodami • např. záplavové směrování • Výhody • není potřeba žádná konfigurace • konfiguruje se sám • Nevýhody • v případě výpadku určité cesty nezaznamená výpadek • platnost řešení - „zapomínání“ • směrovací tabulky časově omezeny

  45. Distribuované směrování • Neexistuje žádné centrum • Rozhodnutí o směru provádějí jednotlivé směrovače • Směrovače spolu spolupracují • vyměňují si mezi sebou informace o topologii sítě • např. protokoly RIP (Routing Information Protocol) • vyměňují si směrovací tabulky • Druhy distribuovaného směrování • vector-distance routing • hledání nejkratších cest • link-state algoritmus • hierarchické směrování

  46. Vector distance routing • Každý směrovač má tabulku nejkratších „vzdáleností“ od sousedních směrovačů • vyjádřena • počtem uzlů mezi nimi • rychlostí trasy, zatížením trasy • Tabulka se neustále obnovuje • směrovače si vyměňují tyto informace • průběžně počítají nejkratší vzdálenosti • používá se protokol RIP • Výhoda • volba optimální trasy • Nevýhoda • není vhodné pro velké sítě • zatížení tras RIP pakety, pomalé

  47. Algoritmy „link-state“ • Vylepšují vector-distance • zmenšují objemy dat směrovacích tabulek • Každý uzel zjišťuje průchodnost spojení k přímo sousedícím uzlům • zasílá jim pakety, měří odezvu • výsledky ukládá do paketu a rozesílá všem • záplavové směrování • pakety generuje jen při změně • Každý uzel zná celou topologii • zná průchodnost spojů • sám si počítá nejkratší cesty • nepřenáší se celé RIP tabulky • Využívají protokol OSPF • Open Shortest Path First • Hledání nejkratší cesty • Dijkstrův algoritmus

More Related