Sieci Komputerowe Wykład 1: Historia, model ISO, Ethernet, WiFi

Sieci Komputerowe
Wykład 1:
Historia, model ISO, Ethernet, WiFi
prof. nzw dr hab. inż. Adam Kisiel
[email protected]
Pokój 117d
A. Kisiel, Historia, model ISO/OSI, Ethernet
1
Informacje o przedmiocie
■
Strona internetowa przedmiotu:
http://www.if.pw.edu.pl/~siecik/
■
Sieci Komputerowe składają się z

8h wykładu

21h laboratoriów (3x7h + 4h) w blokach po 3h
co dwa tygodnie

Zaliczenie przedmiotu: suma punktów z części
wykładowej (20%) i laboratoryjnej (80%)

Zaliczenie części wykładowej: krótkie
sprawdziany w formie testu z wiadomości
przekazanych na ostatnim wykładzie na
początku zajęć laboratoryjnych.
A. Kisiel, Historia, model ISO/OSI, Ethernet
2
Kilka ważnych dat











1966:
1969:
1971:
1972:
1974:
1976:
1978:
1983:
1985:
1991:
1999:
Projekt ARPANET finansowany przez DOD
Pierwsza wersja UNIXa
Powstaje FTP
Powstaje e-mail (poczta elektroniczna)
Projekt TCP
Sieć ALOHA
Specyfikacja IP
Ustanowienie DNS
Ethernet zatwierdzony jako IEEE 802.3
Powstaje WWW oraz Linux
Opracowanie standardu IEEE 802.11b
A. Kisiel, Historia, model ISO/OSI, Ethernet
3
25 lat temu ...
• Tim Berners-Lee pisze słynny
dokument, który stał się
początkiem WWW (HTML)
• W jego pierwszych akapitach
pisze:
“Many of the discussions of the
future at CERN and the LHC era
end with the question - 'Yes, but how
will we ever keep track of such a
large project?' This proposal provides
an answer to such questions. Firstly, it
discusses the problem of information
access at CERN. Then, it introduces
the idea of linked information
systems, and compares them with less
flexible ways of finding information.”
Adam Kisiel
30 Stycznia 2013
4
Model sieci ISO/OSI
w. aplikacji
w. prezentacji
w. sesji
w. transportowa
w. sieciowa
w. łącza
w. fizyczna
■
Telnet
SMTP
FTP
DNS
NFS
XDR
RPC
TCP
UDP
IP
Ethernet (IEEE 802.3) / WiFi (IEEE 802.11) / X.25 / SLIP / PPP
Warstwy modelu ISO/OSI:

aplikacji: kontaktuje się z aplikacjami (mechanizm gniazd: „sockets”)

prezentacji: konwersja danych do postaci kanonicznej

sesji: nadzorowanie połączenia i przekierowywanie danych do
właściwej aplikacji

transportowa: segmentacja w pakiety, nadzorowanie transmisji

sieciowa: kapsułkowanie danych, wybór trasy przesyłu

łącza danych: nadzór nad jakością przesyłu danych

fizyczna: obsługa wysyłania i odbierania sygnałów
A. Kisiel, Historia, model ISO/OSI, Ethernet
5
Warstwa fizyczna i warstwa łącza
■
■
■
Zadania technologii warstwy fizycznej:

Nawiązanie bezpośredniego połączenia pomiędzy dwiema
lub wieloma stacjami nadawczo/odbiorczymi

Definicja standardów przekazu informacji (np. napięć,
sekwencji sygnałów, częstotliwości komunikacji, itp.)

Wykrywanie i obsługa kolizji (jednoczesnego nadawania
przez różne stacje) – pojęcie „domeny kolizji”
Zadania warstwy łącza:

Definicja standardów kontroli poprawności przesyłu

Kontrolowanie poprawności przesłanej informacji, w tym
ewentualne powtarzanie transmisji
Zadania warstwy fizycznej i warstwy łącza są zwykle bardzo
ściśle związane, więc w większości przypadków są one
realizowane przez jedną technologię
A. Kisiel, Historia, model ISO/OSI, Ethernet
6
Wymogi co do sieci Ethernet
■
■
■
■
Standardy sieci Ethernet: 10Base-T, 100Base-T oraz 1000Base-T.

Większość nowoczesnych urządzeń (płyt głównych) ma już
1000Base-T, 10Base-T przestarzałe.

Aby sieć działała z maksymalną prędkością, wszystkie urządzenia
muszą spełniać wymagania danego standardu
Hub to urządzenie, które nie tworzy oddzielnych „sieci” - wszystkie
urządzenia są w tej samej „domenie kolizji”. Ograniczenia co do
wielkości sieci stosują się do takiej domeny. Np. dla 10Base-T
pomiędzy dwoma komputerami nie może być więcej niż 4 huby, dla
wyższych prędkości jeszcze mniej. Huby to urządzenia przestarzałe,
występują coraz rzadziej, huby sieci 1000Base-T w ogóle nie są
produkowane.
W switchu (i urządzeniach wyższych, t.j. routerach i gatewayach)
każdy port to oddzielna domena kolizji (oddzielna „sieć”).
Każdy komputer w oddzielnej domenie umożliwia tryb „full-duplex”:
zaniedbuje kolizje, maksymalizuje prędkość.
7
A. Kisiel, Historia, model ISO/OSI, Ethernet
Adresy MAC
■
Adres MAC to adres funkcjonujący w w. łącza
danych w standardzie Ethernet (i WiFi).

Jest unikalny w skali światowej (każde urządzenie
Ethernet ma przypisany przez producenta adres)

Jest 48 bitowy (6 bajtów), zapisywany
heksadecymalnie jako aa:bb:cc:dd:ee:ff

Przy jego pomocy urządzenia w jednej lokalnej
sieci rozpoznają, czy dany pakiet jest do nich
zaadresowany

Każdy pakiet Ehternet jest wysyłany na konkretny
adres MAC, adres IP jest interpretowany dopiero
w wyższej warstwie
A. Kisiel, Historia, model ISO/OSI, Ethernet
8
Standard WiFi (IEEE 802.11a/b/g/n)
■
Sieć bezprzewodowa „WiFi” to implementacja
pierwszej i drugiej warstwy sieciowej w postaci
lokalnej sieci komputerowej (WLAN – wireless
LAN) opartej o łączność radiową w paśmie
częstotliwości 2.4 GHz (5 GHz)

Przynależność do jednej „sieci” określa się
poprzez nadanie jej nazwy (SSID)

Komunikacja może (nie musi) być szyfrowana

Standardy szyfrowania:
➔
WEP (przestarzały, łatwy do złamania)
➔
WPA2 (lepszy)

Możliwość tworzenia sieci as-hoc
A. Kisiel, Historia, model ISO/OSI, Ethernet
9