Sieci komputerowe

Sieci komputerowe
Sieci wokół nas
Jakie są wspólne cechy sieci?
energetyczna
telefoniczna
?
sieć
?
układ krąŜenia
układ nerwowy
dróg
lądowych
lotniczych
morskich
Elementy komunikacji
Rozmowa telefoniczna
Trzy podstawowe elementy komunikacji:
1. Informacja do przekazania (treść rozmowy)
2. Łącze (elementy sieci między rozmówcami)
3. Wspólny język
Nomenklatura sieci:
1. Zasoby
2. Media transmisyjne, karty sieciowe itp..
3. Protokoły komunikacyjne
Wikipedia o sieci
Sieć komputerowa – grupa komputerów lub innych urządzeń połączonych
ze sobą w celu wymiany danych lub współdzielenia róŜnych zasobów,
na przykład:
•
•
•
•
korzystania ze wspólnych urządzeń, np. drukarek, skanerów,
korzystania ze wspólnego oprogramowania,
korzystania z centralnej bazy danych,
przesyłania informacji między komputerami (komunikaty, listy, pliki).
http://pl.wikipedia.org/wiki/Sieć_komputerowa
Sieć komputerowa
W sieci o sieci
Sieć (ang. network) to dwa lub więcej komputerów połączonych kablem,
przez który mogą wymieniać informacje.
Połączenie komputerów pozwala uŜytkownikom wspólnie uŜytkować
urządzenia peryferyjne (ang. peripheral device),
umoŜliwia wspólny i łatwy dostęp do programów i baz danych
oraz wymianę informacji między innymi systemami komputerowymi.
Sieci komputerowe dostarczają skutecznego narzędzia
do komunikowania się w postaci poczty elektronicznej oraz innego
oprogramowania dla grup roboczych, znacznie usprawniają
komunikację wewnątrz firmy.
http://ck.wsb-nlu.edu.pl/doc/siec_komputerowa/
W sieci o sieci
Do łączenia komputerów w sieci stosuje się zwykle tzw. sieci z wymianą pakietów (ang. packet-switched).
Oznacza to, Ŝe dane które trzeba przesłać w sieci dzieli się na małe porcje zwane pakietami
i przesyła za pośrednictwem multipleksowanych szybkich łączy między komputerami.
Aby taki pakiet dotarł do właściwego odbiorcy musi posiadać informację identyfikacyjną,
dzięki której sprzęt sieciowy wie, jak dostarczyć dany pakiet pod wskazany adres. DuŜy plik musi być
podzielony na wiele pakietów, które są pojedynczo przesyłane przez sieć. U odbiorcy pakiety ponownie
składa się w jeden plik. Największą zaletą takiego sposobu przesyłania danych jest moŜliwość
równoczesnej obsługi wielu połączeń między komputerami, podczas których łącza są współdzielone
pomiędzy porozumiewającymi się komputerami, wadą zaś moŜliwość przeciąŜenia łącza, w sytuacji
gdy zbyt wiele maszyn nawiązuje łączność. Pomimo tej wady sieci z wymianą pakietów
zyskały ogromną popularność.
http://www.staff.amu.edu.pl/~psi/informatyka/tcpip/networks.htm
Komutacja pakietów
Packet switching
Komutacja pakietów - w telekomunikacji sposób transmisji danych polegający na dzieleniu
strumienia danych na kawałki (pakiety), a następnie wysyłaniu ich za pomocą łączy komunikacyjnych
pomiędzy węzłami sieci. KaŜdy pakiet podlega osobnemu trasowaniu - moŜe podąŜać do celu ścieŜką
niezaleŜną od wcześniejszych pakietów.
Efektem tego jest kilka cech komutacji pakietów:
1. odporność na uszkodzenia sieci (uszkodzone urządzenia są po prostu omijane)
2. moŜliwość docierania pakietów w przypadkowej kolejności (ze względu na róŜne ścieŜki transmisji)
3. opóźnienia związane z buforowaniem pakietów w routerach
4. duŜa przepustowość efektywna sieci
Alternatywą dla komutacji pakietów jest komutacja łączy.
Przykłady sieci wykorzystujących komutację pakietów:
1. Ethernet
2. WiFi
http://pl.wikipedia.org/wiki/Komutacja_pakiet%C3%B3w
Topologie sieci
Topologia sieci komputerowej – model układu połączeń róŜnych elementów sieci komputerowej.
węzeł sieci
http://pl.wikipedia.org/wiki/Topologia_sieci_komputerowej
Standardy transmisji danych
Ethernet
Token Ring
FDDI (ang. Fiber Distributed Data Interface)
oparty na technologii światłowodowej
Elementy tworzące sieć komputerową
serwer sieciowy, zazwyczaj powinien to być komputer o duŜej mocy obliczeniowej.
Na maszynie tej moŜna uruchomić aplikacje realizujące usługi sieciowe,
równieŜ nazywane serwerami.
komputery – stacje robocze (terminale), na których instalujemy oprogramowanie sieciowe
nazywane klientem.
media transmisji – kable miedziane, światłowody, fale radiowe.
osprzęt sieciowy – karty sieciowe, modemy, routery, koncentratory (huby), przełączniki.
zasoby sieciowe – wspólny sprzęt (np.: drukarki), programy, bazy danych.
oprogramowanie sieciowe – to programy komputerowe, dzięki którym moŜliwe jest przesyłanie informacji
między urządzeniami sieciowymi.
RozróŜnia się trzy podstawowe rodzaje oprogramowania sieciowego:
klient-serwer – system, w którym serwer świadczy usługi dołączonym stacjom roboczym.
W systemie tym programy wykonywane są w całości lub częściowo na stacjach roboczych.
host- terminal – do komputera głównego (hosta) dołączone zostają terminale lub komputery
emulujące terminale. W systemie tym programy wykonywane są na hoście.
peer- to- peer – połączenia bezpośrednie; kaŜdy komputer w sieci ma takie same prawa i zadania.
KaŜdy pełni funkcję klienta i serwera.
http://pl.wikipedia.org/wiki/Sie%C4%87_komputerowa
Serwer
Serwer
software
hardware
Serwer - program świadczący usługi na rzecz innych programów,
zazwyczaj korzystających z innych komputerów połączonych w sieć.
Serwerem nazywa się teŜ komputer świadczący takie usługi, sprowadzające się zazwyczaj
do udostępniania pewnych zasobów innym komputerom lub pośredniczący w przekazywaniu
danych między komputerami.
http://pl.wikipedia.org/wiki/Serwer
Komputery
Media transmisji
kable miedziane
fale radiowe
światłowody
Osprzęt sieciowy
karta sieciowa
router
switch
koncentrator (hub)
Karta sieciowa
Karta sieciowa - (ang. NIC - Network Interface Card) urządzenie słuŜące do połączenia komputera siecią .
Przekształca ramki danych w sygnały elektryczne, które są przesyłane w sieci komputerowej.
Karty NIC pracują w określonym standardzie, np. Ethernet, Token Ring, FDDI,
ArcNet, 100VGAnylan
PCMCIA (ang. Personal Computer Memory Card International Association)
http://pl.wikipedia.org/wiki/Karta_sieciowa
Router
Router (po polsku – ruter, trasownik) – urządzenie sieciowe słuŜące do łączenia róŜnych sieci
komputerowych (róŜnych w sensie informatycznym, czyli np. o róŜnych klasach, maskach itd.),
pełni więc rolę węzła komunikacyjnego.
Na podstawie informacji zawartych w pakietach TCP/IP jest w stanie przekazać pakiety
z dołączonej do siebie sieci źródłowej do docelowej.
Proces kierowania ruchem nosi nazwę trasowania, routingu lub rutowania.
LAN
http://pl.wikipedia.org/wiki/Router
Router
Koncentrator (hub)
Koncentrator (ang. hub) – urządzenie łączące wiele urządzeń sieciowych w sieci komputerowej
o topologii gwiazdy.
Koncentrator pracuje w warstwie pierwszej modelu ISO/OSI (warstwie fizycznej), przesyłając sygnał
z jednego portu na wszystkie pozostałe. Nie analizuje ramki pod kątem adresu MAC oraz IP.
PoniewaŜ koncentrator powtarza kaŜdy sygnał elektroniczny, tworzy jedną domenę kolizyjną.
W sieciach z koncentratorami moŜna łatwo podsłuchać sygnały.
Hub zwany jest takŜe repeaterem, gdyŜ powtarza to co dostał w jednym porcie na pozostałych.
Z tego powodu obciąŜa sieć niepotrzebnym ruchem.Nie posiada procesora ani pamięci.
http://pl.wikipedia.org/wiki/Koncentrator
Switch (przełącznik)
Switch – urządzenie łączące segmenty sieci komputerowej pracujące w drugiej warstwie modelu ISO/OSI
(łącza danych), jego zadaniem jest przekazywanie ramek między segmentami. Urządzenie posiada
procesor, pamięć oraz oprogramowanie. Jest wyspecjalizowanym komputerem.
Przełącznik określa się teŜ jako inteligentny koncentrator, gdyŜ:
• przekazuje ramki wyłącznie do docelowego urządzenia (w przeciwieństwie do koncentratora)
• umoŜliwia połączenie wielu urządzeń sieciowych w gwiazdę (podobnie do huba)
• działa w trybie dupleks (w przeciwieństwie do koncentratora)
informacje przesyłane są w obu kierunkach
jednocześnie, bez spadku transferu
http://pl.wikipedia.org/wiki/Prze%C5%82%C4%85cznik
Oprogramowanie sieciowe
www
ftp
poczta
klient-serwer
Oprogramowanie sieciowe
host-terminal
Oprogramowanie sieciowe
peer-to-peer
P2P
równy z równym
P2P
P2P
Napster
Audiogalaxy
P2P
Direct Connect
Gnutella
eDonkey
Uwaga na piractwo!
Początki Internetu
The Advanced Research Projects Agency (ARPA) funded the design
of the "Advanced Research Projects Agency Network" (ARPANET)
for the United States Department of Defense.
It was the first operational computer network in the world.
Development of the network began in 1969,
based on designs begun in the 1960s.
http://en.wikipedia.org/wiki/Computer_network#cite_note-0
University of California, Los Angeles (UCLA)
University of California, Los Angeles (UCLA)
Stanford Research Institute (SRI)
Pierwsze w świecie połączenie
http://www.engineer.ucla.edu/stories/2004/Internet35.htm
http://www.engineer.ucla.edu/stories/2004/Internet35.htm
Podział sieci ze względu na złoŜoność, obszar,
zakres terytorialny
Local Area Network
Sieć
LAN
(sieć lokalna)
Sieć w jednym pomieszczeniu,
budynku,grupie blisko połoŜonych
budynków.
MoŜe się składać z 2 komputerów
lub setek komputerów.
(sieć w klasie, szkole).
UmoŜliwia np. współuŜytkowanie
jednej drukarki znajdującej się w sekretariacie
przez osoby uŜytkujące komputery w innych
pomieszczeniach.
Wide Area Network
WAN
(sieć rozległa)
Dwie lub więcej sieci LAN
znajdujące się na duŜym
obszarze geograficznym
połączone ze sobą w całość.
(np. internet)
LAN
LAN
WAN
WAN
Internet
WAN
Podział sieci ze względu na złoŜoność, obszar,
zakres terytorialny
Wide Ara Network
Metropolitan Area Network
MAN
(sieć miejska )
WAN
(sieć rozległa)
Sieć obejmująca
miasto, region.
Campus Area Network
W Łodzi sieć
www.lodman.pl
CAN
(sieć uczelniana)
Inne rodzaje sieci
Personal Area Network
PAN
(sieć osobista)
Sieć łacząca
personalne urządzenia
mobilne
Virtual Private Network
VPN
(wirtualna sieć
prywatna)
UmoŜliwia np.połączenie
odległych komputerów
w sieć lokalną.
Stosuje specjalne
protokoły
tunelownia.
Intranet
Intranet – sieć komputerowa ograniczająca się do komputerów w
np. firmie lub organizacji.
Po zamontowaniu serwera, umoŜliwiającego korzystanie w obrębie sieci LAN
z usług takich, jak strony WWW, poczta elektroniczna itp.,
czyli usług typowo internetowych, moŜna mówić o intranecie.
Do intranetu dostęp mają zazwyczaj tylko pracownicy danej firmy.
Intranet przypomina Internet, z tym jednak zastrzeŜeniem, Ŝe jest ograniczony
do wąskiej grupy osób (np. pracowników firmy).
http://pl.wikipedia.org/wiki/Intranet
Extranet
extranet
Ekstranet - to rozwiązanie sieciowe polegające na połączeniu
dwóch lub większej liczby intranetów za pomocą protokołów sieciowych.
Celem tworzenia ekstranetów jest udostępnienie własnych zasobów
wzajemnie między organizacjami (przedsiębiorstwami) lub między
nimi i ich klientami, przy zabronieniu powszechnego
dostępu z sieci internet. PrzewaŜnie sieć taka występuje w firmach.
W ten sposób klienci mogą się lepiej i szybciej zapoznać z ofertą danej firmy,
a firmy mogą między sobą lepiej współpracować.
http://pl.wikipedia.org/wiki/Extranet
Ethernet
Ethernet - technologia, w której zawarte są standardy wykorzystywane w budowie głównie
lokalnych sieci komputerowych.
Obejmuje ona specyfikację kabli oraz przesyłanych nimi sygnałów.
Ethernet opisuje równieŜ format ramek i protokoły z dwóch najniŜszych warstw Modelu OSI.
Ethernet jest najpopularniejszym standardem w sieciach lokalnych.
Inne wykorzystywane specyfikacje to Token Ring, FDDI czy Arcnet.
Schemat sieci Ethernet
http://pl.wikipedia.org/wiki/Ethernet
Niektóre wczesne wersje Ethernetu
10Mb/s
10BASE5 zwana teŜ ang.Thicknet albo "gruby koncentryk" - standard z 1980 roku IEEE 802.3 uŜywający grubego
(12 mm) kabla koncentrycznego o impedancji falowej 50 om i Ŝółtym kolorze (ten kabel - nazywany Yellow
Ethernet Cable - produkowano specjalnie do tej sieci). UmoŜliwiał budowę segmentów o długości do 500 m.
Obecnie juŜ nie stosowany, ale czasami moŜna spotkać jeszcze pracujące instalacje. Pracował z szybkością 10
Mb/s.
10BASE2 zwany teŜ ang. ThinNet, Cheapernet lub "cienki koncentryk" - uŜywa kabla koncentrycznego RG-58 o
impedancji 50 omów i średnicy prawie 6 mm. Kabel musi biec pomiędzy wszystkimi kartami sieciowymi wpiętymi
do sieci. Karty podłącza się za pomocą tzw. "trójnika", do którego podpina się takŜe kabel za pomocą złącz BNC.
Na obu końcach kabla montowany jest rezystor (tzw. terminator) o rezystancji 50 om. Maksymalna długość
segmentu wynosiła 185 m. chociaŜ rozwiązania niektórych firm np. 3Com dopuszczały 300 m. Przez wiele lat była
to dominująca forma sieci Ethernet. Jej wadą było to, Ŝe uszkodzenie kabla w jednym miejscu powodowało zanik
dostępu do sieci w całym segmencie (dotykało wszystkie komputery). Niewątpliwą zaletą była niska cena,
wynikała ona przede wszystkim z braku niegdyś bardzo kosztownego huba sieciowego, jak teŜ z faktu, Ŝe
początkowo karty na skrętkę były droŜsze od kart z wejściem koncentrycznym, podobnie kabel.
10Base-T - pracuje na 4 Ŝyłach (2 pary 'skrętki') kategorii 3 lub 5. KaŜda karta sieciowa musi być podłączona
do huba lub switcha. W standardzie 10Base-T nie określono limitu długości kabla.
Zamiast tego standaryzacji poddano parametry, które musi spełniać połączenie sieciowe. W efekcie standardowa,
nieekranowana skrętka daje zasięg do około 110 metrów (niektóre źródła podają równieŜ wartość 105 metrów).
Kable wysokiej jakości mogą pracować na odcinkach o długości 150 metrów lub dłuŜszych.
Właściwości połączenia moŜna sprawdzić odpowiednim testerem. W przeciwieństwie do 10BASE2
awaria kabla w jednym miejscu powodowała zanik dostępu do sieci tylko jednego komputera dlatego 10Base-T
wyparł 10Base2.
http://pl.wikipedia.org/wiki/Ethernet
Niektóre wczesne wersje Ethernetu
10Mb/s
http://pl.wikipedia.org/wiki/Ethernet
Wersje Ethernetu
Fast Ethernet
100Mb/s
10Mb/s
10Base-T
Gigabit Ethernet
1000Mb/s
1Gb/s
100Base-TX
1000Base-T
100Base-T4
1000Base-SX
10BASE5
10BASE2
Ethernet
10Base-FT
10 Gigabit Ethernet
10Gb/s
10GBASE-SR
100 Gigabit Ethernet
10GBASE-LX4
http://pl.wikipedia.org/wiki/Ethernet
10BASE-T
10BASE-T (10Base-T) to jeden z modeli naleŜących do standardu Ethernet,
wprowadzony w 1990 roku, który pozwala urządzeniom sieciowym na komunikację z wykorzystaniem skrętki.
Standard obejmuje specyfikację przewodów oraz modulacji sygnału nośnego. Przewidywana przez niego
prędkość to 10 Mb/s. Nazwa 10BASE-T pochodzi od prędkości (10), częstotliwości podstawowej
(ang. BASE – baseband) oraz skrętki (ang. T – twisted).
10BASE-T wykorzystuje się drugą oraz trzecią parę przewodów
(pomarańczowe i zielone ze standardu TIA-568B). Najpopularniejszą wtyczką stosowaną
w 10BASE-T jest RJ-45. Do połączenia więcej niŜ dwóch komputerów wymagany jest koncentrator.
Kabel 10BASE-T
Kabel 10BASE-T oraz wtyczka RJ-45
http://pl.wikipedia.org/wiki/10Base-T
Skrętka
Skrętka (ang. twisted-pair cable) – rodzaj kabla sygnałowego słuŜącego do przesyłania informacji,
który zbudowany jest z jednej lub więcej par skręconych ze sobą przewodów miedzianych,
skręcenie przewodów powoduje obniŜenie zakłóceń.
Unshielded Twisted Pair
WyróŜnia się:
• skrętkę nieekranowaną (U/UTP)
• ekranowaną folią (posiadającą dodatkowe płaszcze z folii) (F/UTP i U/FTP)
oraz metalowej siatki (SF/UTP, S/FTP i SF/FTP).
Spotykane konstrukcje kabli:
• U/UTP (dawniej UTP) – skrętka nieekranowana
• F/UTP (dawniej FTP) – skrętka foliowana
• U/FTP – skrętka z kaŜdą parą w osobnym ekranie z folii.
• SF/UTP (dawniej STP) – skrętka ekranowana folią i siatką
• S/FTP (dawniej SFTP) – skrętka z kaŜdą parą foliowaną dodatkowo w ekranie z siatki
• SF/FTP (dawniej S-STP) – skrętka z kaŜdą parą foliowaną dodatkowo w ekranie z folii i siatki
10BASE-T
Wtyk
Para
Kabel
Kolory
1
3
1
biało-zielony
2
3
2
zielono-biały
3
2
1
biało-pomarańczowy
4
1
2
niebiesko-biały
5
1
1
biało-niebieski
6
2
2
pomarańczowo-biały
7
4
1
biało-brązowy
8
4
2
brązowo-biały
Wtyk
Para
Kabel
1
2
1
biało-pomarańczowy
2
2
2
pomarańczowo-biały
3
3
1
biało-zielony
4
1
2
niebiesko-biały
5
1
1
biało-niebieski
6
3
2
zielono-biały
7
4
1
biało-brązowy
8
4
2
brązowo-biały
Wtyczka RJ-45 (EIA/TIA-568A)
Kolory
Wtyczka RJ-45 (EIA/TIA-568B)
http://pl.wikipedia.org/wiki/10Base-T
10BASE-T
nieuŜywane
nadawca
odbiorca
Światłowód
Światłowód - przezroczyste włókno (szklane lub wykonane z tworzyw sztucznych),
w którym odbywa się propagacja światła.
Światłowody
Wtyczka wielomodowego światłowodu w standardzie ST
http://pl.wikipedia.org/wiki/%C5%9Awiat%C5%82ow%C3%B3d
Światłowód
Włókno jednomodowe
Schemat ilustrujący rozchodzenie się światła
w wielomodowym światłowodzie włóknistym
Światłowód
Włókna
jednomodowe
Włókna
wielomodowe
Cena
duŜa
mała
Łatwość
stosowania
wysoka
niska
Wydajność
14Tb/s
10Gb/s
Źródło światła
laser
laser lub dioda LED
Odległość
10-100 km
ponad 2km
Przekrój rdzenia
mały
duŜy
Head First „Sieci komputerowe”
Gadu-Gadu
1010101010101…1100100111101110001…
ramka
Internet
Urzrądzenie
kodujące
i odkodowujące
Ramka sieci Ethernet
101010101010…
Cyclic Redundancy Check
wzorzec umozliwiający synchronizację
impulsów zegarowych
(wykrywanie błędów w ramce)
Typ ramki
(rodzaj pakietu)
Adres MAC karty sieciowej
Treść zasadnicza ramki - pakiet
(ilość moŜliwych adresów to 248
szacuje się, Ŝe wystarczy ich do 2100 r.)
Nagłówek IP
Docelowy
adres IP
Źródłowy
adres IP
Docelowy
port TCP
Źródłowy
port TCP
Nagłowek TCP i dane
TCP
CRC
IP CRC
http://en.wikipedia.org/wiki/Ethernet
Pakiety
TCP
odpowiedzialny za niezawodne połaczenie
Protokoły
TCP/IP
UDP
słuŜy do strumieniowego przesyłania danych (filmy, muzyka)
ICMP
testowanie połaczeń sieciowych (np. ping)
…
www.iana.org
Protokół
Komunikacja pomiędzy komputerami odbywa się
zawsze na poziomie odpowiadających sobie warstw.
Warstwy komunikują się ze sobą zgodnie z określonymi
zasadami nazywanymi protokołem.
http://www.staff.amu.edu.pl/~psi/informatyka/tcpip/networks.htm
Typ ramki
Z punktu widzenia Internetu interesujące jest pole typ ramki, gdyŜ dzięki niemu ramki
są samoopisujące. System operacyjny komputera po otrzymaniu ramki na podstawie pola
“typ ramki” decyduje, do którego z modułów oprogramowania obsługi protokołów naleŜy
ją skierować. Podstawowa zaleta ramek samoopisujących polega na tym, Ŝe umoŜliwiają
one uŜywanie przez jeden komputer wielu róŜnych protokołów przez tę samą sieć
bez wzajemnych zakłóceń. Protokoły TCP/IP równieŜ wykorzystują samoopisujące się ramki
do rozróŜniania wielu róŜnych protokołów.
http://www.staff.amu.edu.pl/~psi/informatyka/tcpip/p_address.htm
Model warstwowy ISO
(Open Systems Interconnection)
Aby umoŜliwić współpracę urządzeń pochodzących od róŜnych dostawców
konieczne stało się opracowanie zasad opisujących sposoby ich komunikowania się.
Standardy takie tworzą międzynarodowe organizacje finansowane przez
producentów sprzętu sieciowego. Do najbardziej znanych naleŜą:
• ISO (International Standard Organization)
• IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers).
Jednym z najszerzej stosowanych standardów jest model odniesienia ISO.
Jest on zbiorem zasad komunikowania się urządzeń sieciowych. Podzielony jest
na siedem warstw, z których kaŜda zbudowana jest na bazie warstwy poprzedniej
tzn. do usług sieciowych świadczonych przez poprzednie warstwy, bieŜąca warstwa
dodaje swoje, itd.
http://www.staff.amu.edu.pl/~psi/informatyka/tcpip/osi.htm
Model warstwowy ISO
http://www.staff.amu.edu.pl/~psi/informatyka/tcpip/osi.htm
Model warstwowy ISO
http://pl.wikipedia.org/wiki/Model_OSI
Model warstwowy ISO
warstwa aplikacji - zawiera programy aplikacyjne
korzystąjce z sieci (programy transferu plików,
programy pocztowe itp.)
warstwa prezentacji - opisuje reprezentację danych,
zawiera funkcjewykorzystywane przez wiele programów
korzystajcych z sieci (np. standardowe metody
kompresji tekstu lub konwersji grafiki do postaci
strumienia bitów, w jakiej mają być transmitowane przez
sieć)
Model warstwowy ISO
warstwa sesji – obsługa dostępu zdalnego
(bezpieczeństwo,identyfikacja za pomoc haseł itp.)
warstwa transportowa – zapewnia niezawodny
przesył danych
warstwa sieci – definiuje podstawową jednostkę
transferu danych w sieci (pakiet), adresowanie i
trasowanie; obsługuje przeciąŜenia sieci i zgodność
rozmiaru pakietów z rozmiarem ramek sieci fizycznej
Model warstwowy ISO
warstwa łącza danych – określa sposób przesyłania
danych w sieci, definiuje podstawową jednostkę
przesyłu (ramkę sieci fizycznej),
sposób rozpoznawania granic ramki przez
urządzenia, definiuje sposób wykrywania błędów
(sumy kontrolne ramek) oraz sposób wymiany
komunikatów pozwalających maszynom „wiedzieć”,
Ŝe ramka została przesłana poprawnie.
Model warstwowy ISO
warstwa fizyczna – określa standardy połączeń
fizycznych między urządzeniami sieciowymi (w
tym np. charakterystykę elektryczną)
oraz procedury uŜywane do przesyłania danych
między urządzeniami
http://math.uni.lodz.pl/~polrola/strony/str-sieci.html
Model warstwowy ISO
Model warstwowy ISO
http://en.wikipedia.org/wiki/Ipv4
Monitorowanie sieci
Monitorowanie sieci (Win XP)
netstat
monitorowanie aktywności sieci TCP/IP w systemie
netstat /?
ping www.onet.pl
czy komputer Ŝyje?
tracert www.onet.pl
sprawdzenie trasy pakietów
Address Resolution Protocol
arp -a
wyświetla tablicę ARP
nslookup pl.wikipedia.org
route print
pytania do serwera DNS
wyświetla tablicę routingu
Adres MAC
MAC (ang. Media Access Control)
sprzętowy adres karty sieciowej Ethernet i Token Ring,
unikatowy w skali światowej, nadawany przez producenta danej karty podczas produkcji.
Adres MAC (ang. MAC address) jest 48-bitowy i zapisywany jest heksadecymalnie (szesnastkowo).
Pierwsze 24 bity oznaczają producenta karty sieciowej, pozostałe 24 bity
są unikatowym identyfikatorem danego egzemplarza karty.
http://pl.wikipedia.org/wiki/Adres_MAC
Adres IPv4
Adres IP (ang. Internet Protocol Adress) – to unikatowy numer przyporządkowany urządzeniom
sieci komputerowych słuŜący ich identyfikacji. IP urządzenia moŜna zmieniać w zaleŜności od
sieci w której urządzenie funkcjonuje. Adresowaniem w sieci zajmuje się protokół IP.
4 oktety
32 bity
Adres sieci i komputera
Zadanie.
Określić adres sieci i komputera w sieci dla adresu IP 158.75.60.16 (maska 255.255.0.0)
158.75.60.16
1 0 0 1 1 1 1 0
0 1 0 0 1 0 1 1
0 0 1 1 1 1 0 0
0 0 0 1 0 0 0 0
klasa B
1 0 0 1 1 1 1 0
0 1 0 0 1 0 1 1
adres sieci
0 0 1 1 1 1 0 0
0 0 0 1 0 0 0 0
adres komputera
158.75.0.0
60.16
Reserved address blocks
CIDR address block
Description
Reference
0.0.0.0/8
Current network (only valid as source address)
RFC 1700
10.0.0.0/8
Private network
RFC 1918
127.0.0.0/8
Loopback
RFC 5735
169.254.0.0/16
Link-Local
RFC 3927
172.16.0.0/12
Private network
RFC 1918
192.0.0.0/24
Reserved (IANA)
RFC 5735
192.0.2.0/24
TEST-NET-1, Documentation and example code
RFC 5735
192.88.99.0/24
IPv6 to IPv4 relay
RFC 3068
192.168.0.0/16
Private network
RFC 1918
198.18.0.0/15
Network benchmark tests
RFC 2544
198.51.100.0/24
TEST-NET-2, Documentation and examples
RFC 5737
203.0.113.0/24
TEST-NET-3, Documentation and examples
RFC 5737
224.0.0.0/4
Multicasts (former Class D network)
RFC 3171
240.0.0.0/4
Reserved (former Class E network)
RFC 1700
255.255.255.255
Broadcast
RFC 919
Klasy adresów IPv4
Klasy sieci moŜna rozróŜnić po pierwszych bitach adresu IP
A
0
B
1 0
C
1 1 0
D
1 1 1 0
adres rozgłaszania grupowego
Adresy słuŜące do rozgłaszania informacji do grup komputerów
E
1 1 1 1 0
zarezerwowane
Adresy do celów badawczych
adres sieci
adres komputera w sieci
Klasy adresów IPv4
http://en.wikipedia.org/wiki/IP_address
Adresy IPv4 prywatne
(nierutowalne)
http://en.wikipedia.org/wiki/IP_address
Adres IP w wersji 6
IPv6
16 oktetów
128 bitów
http://en.wikipedia.org/wiki/IPv6
Maska podsieci
Maska podsieci, maska adresu (ang. subnetwork mask, address mask) – liczba słuŜąca
do wyodrębnienia w adresie IP części sieciowej od części hosta.
Po wykonaniu iloczynu bitowego maski i adresu IP komputera otrzymujemy adres IP całej sieci,
do której naleŜy ten komputer.
Model adresowania w oparciu o maski adresów wprowadzono w odpowiedzi na niewystarczający,
sztywny podział adresów na klasy A, B i C. Pozwala on w elastyczny sposób dzielić
duŜe dowolne sieci (zwłaszcza te o ograniczonej puli adresów IP) na mniejsze podsieci.
Często moŜna spotkać się ze skróconym zapisem maski, polegającym na podaniu liczby bitów
mających wartość 1. Najczęściej spotykany jest zapis, w którym podawany jest adres sieci,
a następnie po oddzielającym ukośniku skrócony zapis maski.
192.180.5.0/24
= maska 255.255.255.0
Zapis ten jest takŜe zapisem stosowanym w IPv6 (nie stosuje się tutaj pełnego zapisu maski).
Maska podsieci
liczba dostepnych adresów
adres rozgłoszeniowy
Liczba dostępnych adresów hostów jest o 2 mniejsza (odpadają na adres sieci i broadcast)
CIDR
Maska
Liczba dostępnych adresów hostów
/1
128.0.0.0
2147483646
/2
192.0.0.0
1073741822
/3
224.0.0.0
536870910
/4
240.0.0.0
268435454
/5
248.0.0.0
134217726
/6
252.0.0.0
67108862
/7
254.0.0.0
33554430
/8
255.0.0.0
16777214
/9
255.128.0.0
8388606
/10
255.192.0.0
4194302
/11
255.224.0.0
2097150
/12
255.240.0.0
1048574
…
http://pl.wikipedia.org/wiki/Maska_podsieci
Podsieci
Zadanie.
Określ adres sieci i podsieci dla hosta o adresie IP
195.25.22.210
i masce 255.255.255.224
195.25.22.210
1 1 0 0 0 0 1 1
0 0 0 1 1 0 0 1
0 0 0 1 0 1 1 0
1 1 0 1 0 0 1 0
klasa C
adres sieci : 195.25.22.0
195.25.22.210
255.255.255.224
AND
1 1 0 0 0 0 1 1
0 0 0 1 1 0 0 1
0 0 0 1 0 1 1 0
1 1 0 1 0 0 1 0
1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 0 0 0 0 0
1 1 0 0 0 0 1 1
0 0 0 1 1 0 0 1
0 0 0 1 0 1 1 0
1 1 0 0 0 0 0 0
195
adres podsieci
25
22
adres podsieci: 195.25.22.192
192
Broadcast w adresowaniu IP
Aby wyznaczyć adres broadcast (adres rozgłoszeniowy) dla danej sieci,
musimy znać adres samego hosta oraz maskę podsieci.
ZałóŜmy, Ŝe adres hosta to 212.51.219.32, co w przeliczeniu na system binarny daje nam:
11010100.00110011.11011011.00100000,
zaś maska podsieci to 255.255.255.192, binarnie:
11111111.11111111.11111111.11000000. oznacza to, Ŝe mamy 26 bitów sieci (26 jedynek) i 6 bitów hosta.
Cała operacja sprowadza się do wstawienia w adres IP jedynek na ostatnich n pozycjach,
na których w masce znajdują się zera, gdzie n oznacza liczbę bitów hosta. W tym przypadku 6
11010100.00110011.11011011.00100000 adresIP
11111111.11111111.11111111.11000000 maska
11010100.00110011.11011011.00111111 broadcast
Zatem adres broadcast to 11010100.00110011.11011011.00111111,
co w przeliczeniu na system dziesiętny daje nam 212.51.219.63.
http://pl.wikipedia.org/wiki/Broadcast
linki
Podstawy Protokołu TCP/IP
http://www.staff.amu.edu.pl/~psi/informatyka/tcpip/index.htm#_Intro
Computer network
http://en.wikipedia.org/wiki/Computer_network#cite_note-0