Usługi sieciowe
Transkrypt
Usługi sieciowe
Technologia informacyjna PWSW Inżynieria Środowiska wykład 30 h lab. 15h dr inż. Tomasz Bajorek Wykład - skrót tematyki: Sieci komputerowe - typy. Internet. Usługi sieciowe. Komunikacja i bezpieczeństwo w sieci. Urządzenia sieciowe. Topologie. Protokoły sieciowe. Podstawy technik informatycznych. Zastosowania komputerów, sprzęt i oprogramowanie systemowe, programy użytkowe. Systemy operacyjne metody składowania i dostępu do informacji. Grafika komputerowa – podstawowe operacje edycyjne. Multimedia – zasady użytkowania i edycji, kompresja mediów. Prezentacja multimedialna. Aplikacje biurowe. Edytory tekstu – podstawy edycji, formatowanie dokumentu, edytor równań, spisy treści, duże dokumenty. Arkusze kalkulacyjne - typy danych, formuły obliczeniowe, zastosowania, wykresy 2D i 3D. Wspomaganie decyzji w arkuszu. Arkusz jako baza danych. MS Access – tworzenie prostej bazy relacyjnej. Kwerendy. Programy narzędziowe – higiena dysków, programy antywirusowe. Podstawy inżynierii programowania. Zapoznanie z podstawami programowania w języku algorytmicznym - typy danych, instrukcje proste, warunkowe i iteracyjne; rola podprogramów. Główne zasady programowania obiektowego. Podręczniki, skrypty, pomoce dydaktyczne: S. Sagman „Po prostu Office XP PL”, Helion, Warszawa 2001 A.Kula „ABC Word 2003 PL”, Helion, Warszawa 2004 I. Szymacha „Ćwiczenia z arkusza kalkulacyjnego EXCEL”, MIKOM, Warszawa 1996 B. Danowski „MS Excel 2002/XP”, ćwiczenia praktyczne, Helion, Warszawa 2001 B. V. Liengme „Microsoft Excel w nauce i technice”, Wydawnictwo RM, M. Groszek „ABC Access 2007 PL”, Helion, Warszawa 2007 Struzińska-Walczak A., Walczak K.: Nauka programowania dla początkujących: Turbo Pascal,1993. Wirth N., Algorytmy + struktury danych = programy. WNT, Warszawa 2001. Materiały dydaktyczne http://tbajorek.prz.edu.pl menu PWSW_IS Sieci komputerowe - podstawy • • • • Typy sieci Topologie Urządzenia sieciowe Usługi sieciowe 5 Sieć komputerowa Medium umożliwiające połączenie dwóch lub więcej komputerów 6 Sieć - połączenie wielu komputerów w celu: • przesyłu danych różnego typu • wzajemna komunikacja • żądań przetwarzania danych na innym komputerze • wykonania określonej usługi • wykorzystania urządzeń w sieci • zdalnego sterowania, administrowania odległym komputerem Pierwsze sieci komputerowe 8 Sieci lokalne • Standard - konstrukcje oparte na sieciowym systemie operacyjnym z centralnym serwerem plików, wydruku oraz poczty elektronicznej Zapewnia: • identyfikację użytkowników • autoryzację dostępu do zasobów. • Mniejsze firmy - sieci równorzędne - wszystkie komputery nawzajem dla siebie serwerami i klientami. Systemy budowane w oparciu o sieciowe systemy operacyjne - centralne zarządzenie siecią i jej zasobami. 9 1990 rok - internet • łączenie komputerów w lokalne sieci, dołączanie do innych sieci, • rozbudowa sieci szkieletowych • usługi sieciowe, • bezpieczeństwo sieci, • zarządzanie i monitoring sieci. 10 Usługi sieciowe * poczta elektroniczna - e-mail * usługi informacyjne WWW * ftp - transfer plików (dane, dźwięk, obraz) * telnet - komunikacja z zdalnym komputerem * rlogin - praca na odległym komputerze * talk - rozmowa "ekranowa" - tekstowa Rozwój technologii internetowych 1969 – sieć ARPANET 1989-90 Berners-Lee – www, protokół http – Mosaic – pierwsza przeglądarka 1993 1994 PHP – Rasmus Lerdorf stworzył zbiór narzędzi do obsługi swojej strony domowej – mechanizm interpretacji zestawu makr; np.: książka gości, licznik odwiedzin (PHP – Personal Home Pages) – włączenie baz danych INTERAKCJA UŻYTKOWNIKÓW problemy i wojny przeglądarek- Microsoft, Netscape NAPSTER – Fanning (prawa do własności intelektualnej – Winamp, iTunes – Steve Jobs z Apple - za 99centów 1 utwór MP3) komunikacja – e-mail, ICQ a potem inne komunikatory Napster też umożliwiał dialog i wymianę poglądów TWORZENIE SIECI PRZEZ SPOŁECZNOŚĆ digg.com (wykop) facebook.com – Zuckerberg – nowe myślenie społeczne (liczba użytkowników i podwaja się co 6 miesięcy) – sieć społeczna – graf społeczny – powiązania – 6 stopni i każdy zna każdego, Microsoft kupił za prawie 1 mld kilka % akcji youtube.com – upload – wykupione przez Google w 2006 blogi wikipedia – Jim Wales nieprzewidywalny rozwój darmowe ogłoszenia – craiglist.org - koncepcja WEB 2.0 - tworzenie większości treści przez użytkowników. Portale społecznościowe – możliwości reklamowe Magnat prasowy Rupert Murdoch kupił za 580 mln dolarów internetowy serwis wspólnotowy MySpace.com w lipcu 2005 r. Wg CNN.money - cena reklamy na My Space kosztuje 750.000 dolarów dziennie. Yahoo!, który sprzedaje swoją home page za 1 mln dolarów dziennie. Odsłony - MySpace jest drugim website na świecie po Yahoo!, przed MSN (Microsoft) i Google Typy sieci • • • • WAN (ang. Wide Area Network) MAN (ang. Metropolitan Area Network) LAN (ang. Local Area Network) PAN (ang. Private Area Network) Sieci kampusowe 15 LAN • zlokalizowana na stosunkowo niewielkim obszarze, • średnica sieci lokalnej może wynosić nawet kilkaset metrów, krótkie łącza (do ok.. 100m) o wysokiej przepustowości lub rozwiązania oparte na technice radiowej, • wysoka niezawodność działania . 16 MAN • zadanie - łączenie wielu sieci lokalnych znajdujących się w obrębie aglomeracji miejskiej, • połączenia te mają na ogół charakter typowy dla sieci rozległych. • dodatkowe zadania - łączenie indywidualnych komputerów, 17 głównie osób prywatnych do Internetu. WAN dalekie połączenia zlokalizowane na stosunkowo dużym obszarze, takim jak województwo, kraj, kontynent czy cały glob 18 PAN • konstrukcje stosowane głównie w domach i niewielkich biurach. • niewielki zasięg geograficzny (do ok. 10m) • dość duża różnorodność mediów, jak: skrętka UTP, komunikacja bezprzewodowa, WLAN, BlueTooth, Podczerwień, Itp.. • Główny cel istnienia - komunikacja pojedynczego komputera z Internetem, łączenie do komputera urządzeń peryferyjnych, urządzeń typu laptop, palmtop, telefon komórkowy, telefony VoIP. 19 Topologia magistrali wszystkie urządzenia podłączone są do jednego, współdzielonego medium fizycznego (zazwyczaj jest kabel koncentryczny zakończony z obu stron terminatorami (oporniki o parametrach dostosowanych do typu kabla). Zastosowanie - budowa lokalnych sieci komputerowych, Zalety: • niska cena wynikająca z małego zużycia kabli i braku urządzeń pośredniczących w dostępie do medium. • łatwość instalacji. Wady: • ograniczenia związane z rozbudową sieci • wrażliwość na awarię. Przerwanie magistrali w jednym miejscu oznacza awarię całej sieci. 20 Topologia pierścienia • stosowana głównie do budowy lokalnych sieci komputerowych. • transmisja w sieci polega na przekazywaniu żetonu dostępu. • każde urządzenie pełni rolę regeneratora sygnału. Zalety: • niska cena wynikająca z małego zużycia kabli • brak aktywnych urządzeń pośredniczących w komunikacji między komputerami, • do budowy sieci w tej topologii można użyć różnych mediów transmisyjnych (kabel koncentryczny, skrętkę, kable światłowodowe). Wady: • ograniczenia i utrudnienia związane z rozbudową i konserwacją sieci, • Uszkodzenie jednego z urządzeń lub łączy oznacza przerwę w pracy 21 całej sieci. Topologia podwójnego pierścienia • zachowanie transmisji w obszarach ograniczonych punktami awarii - przypadku jednego punktu uszkodzenia sieć zachowuje możliwość działania w pełnym zakresie. • stosowana w budowie sieci szkieletowych lub w sieciach 22 kampusowych i metropolitalnych. Topologia gwiazdy urządzenia połączone są w jednym wspólnym punkcie, w którym znajduje się aktywne urządzenie pośredniczące (koncentrator) pełniące rolę regeneratora sygnału. Zalety: • przejrzystość konstrukcji • łączenie urządzeń może odbywać się przy pomocy różnych mediów transmisyjnych. • odporność całej sieci na awarię zarówno urządzeń jak i łączy. Wady: • koszt okablowania • dodatkowy koszt związany z obecnością koncentratora. To podstawowa topologia lokalnych sieci komputerowych. 23 Topologia rozszerzonej gwiazdy Podstawą konstrukcji - jest topologia gwiazdy ze wszystkimi zaletami i wadami Stosowana jest głównie w przypadku rozbudowanych sieci lokalnych 24 oraz sieci kampusowych. Topologia siatki • typowa dla sieci metropolitalnych i sieci rozległych. • Konstrukcja tej topologii oparta jest na takim łączeniu urządzeń, że każde z nich połączone jest z więcej niż jednym urządzeniem. • stosowana w celu zapewnienia połączeń między wszystkimi 25 urządzeniami. Urządzenia sieciowe 26 Urządzenia bierne (pasywne) Kable, złączki, wtyki, gniazda Media transmisyjne • Kable miedziane • Media optyczne • Radiowy kanał łączności ruchomej • Kanał satelitarny Kabel miedziany - medium dla transmisji sygnałów na małe odległości. Wyróżniamy 3 rodzaje kabli: • kabel prosty (historyczna telekomunikacja) • kable koncentryczne • kable skrętkowe Kabel koncentryczny ("cienki" lub "gruby" ethernet) ekranowany w celu odizolowania od zewnętrznych pól elektromagnetycznych - cienka siatka miedziana. Mało wrażliwy na zakłócenia ale łatwo ulega uszkodzeniom - trudnym do lokalizacji. Kabel skrętkowy Skrętka w zależności od przepustowości w MB/s Kabel skrętkowy tworzy tzw. linię zrównoważoną (symetryczną). UTP, STP, FTP i inne Segment do 100 m FTP do 230 m FFTP do 300 m skrętka UTP 4x2 Światłowód Transmisja na odległość powyżej 100 m - kabel światłowodowy. Do budowy światłowodu stosuje się wyłącznie szkło kwarcowe o dużej czystości – małe tłumienie Światłowód składa się z dwóch warstw: • wewnętrzna- rdzeń • zewnętrzna – płaszcz ochronny. dodatkowo powłoka zabezpieczająca – tworzywo sztuczne 12 włókien Światłowód (falowód optyczny – dielektryczny) – przenosi sygnały świetlne – fiber-optic cable Zasada działania - wielokrotne wykorzystanie zjawiska całkowitego wewnętrznego odbicia (odbicie i załamanie fal) wiązki światła podążającej wzdłuż światłowodów (odbicie od płaszcza) – propagacja fali Niewiele firm produkuje światłowody - kilka tzw. mod – wiązka światła mody wpadają do światłowodu pod różnym kątem, skutkiem tego - pokonują różne odległości Cechy światłowodu • duża szerokość pasma częstotliwości – do 2.1014 Hz • mała stratność mocy spowodowana rozpraszaniem – ok. 0,2 dB/km – Kao i Hockam przewidzieli 20 dB/km, a wcześniej było 1000 dB/km • przesył 200 000 km/sek (prędkość światła w szkle) • odporność na interferencje elektromagnetyczne • mała waga, wymiary, dobra giętkość i wytrzymałość • cena ? – wykonane w zasadzie z piasku λ =380 - 436 nm fiolet, nanometr 1 nm= 10-9m mikrometr λ = 566 - 589 nm żółty (żółty), λ = 589 - 627 nm pomarańczowy, f=v/ λ λ = 627 - 780 nm czerwony. swiatłowód 1 µm= 10-6m λ = 436 - 495 nm niebieski, λ = 495 - 566 nm zielony, 1 4.10-7 8.10-7 UKF f 5.1014Hz 5.1012Hz 5.108Hz 3/14 Zaleta: Światłowody nie emitują zewnętrznego pola elektromagnetycznego, w związku z czym niemożliwe jest podsłuchanie transmisji. Wada: Dyspersja - Impuls biegnący w falowodzie ulega wydłużeniu (rozmyciu), co ogranicza maksymalną częstotliwość sygnału przesyłanego przez światłowód. Wielomodowe – 50 lub 62,5 µm światłowód skokowy - współczynnik załamania światła inny dla rdzenia i płaszcza (duża dyspersja więc niewielkie odległości) światłowód gradientowy – gęstość kwarcu zmienna płynnie, mniejsza droga promienia to mniejsza dyspersja (do 2 km) Jednomodowe – ~8-10 µm telekomunikacja – tanie ale światło spójne (laser jest drogi) – duże odległości – do 120 km!!! Koncentrator (Hub) bierny 40 Wtyk RJ-45 standard dla karty sieciowej Urządzenia aktywne Firewall Serwer Przełącznik (switch) Punkt dostępowy (acces point) 42 Modem DSL 43 Koncentrator (hub) hub kiedy otrzyma dane automatycznie rozsyła je na wszystkie swoje porty 44 Przełącznik (switch) switch potrafi rozpoznać dla kogo przeznaczone są dane i przekierować je na właściwy port 45 Router Służy do łączenia różnych sieci komputerowych (np. o różnych klasach adresów), węzeł komunikacyjny. Proces kierowania ruchem nosi nazwę trasowania, routingu 46 Punkt dostępowy (Acces point) dla sieci bezprzewodowych 47 Router WI-FI Router i punkt dostępowy w jednym Urządzenia końcowe 49 Karta sieciowa ze złączem PCMCIA (laptopy) 50 Karta sieciowa Karty Bluetooth 52 Karta sieciowa ze złączem PCI do sieci bezprzewodowej 53 Usługi sieciowe • • • • • • poczta elektroniczna, transmisja danych (pliki, audio, video), usługi terminalowe, serwisy informacyjne, synchronizacja czasu, dostęp do informacji o użytkownikach 54 Usługi terminalowe (praca zdalna na innym komputerze) • Telnet • SSH (szyfrowanie) • Usługi terminalowe MS Windows 55 Telnet 56 Komputery też potrzebują adresacji Dane adresata Dane nadawcy 57 Unikalność adresów Adresacja w sieciach komputerowych • Adres MAC – Adresacja fizyczna – zwykle numer karty sieciowej urządzenia • Adres IP – Adresacja logiczna 58 Adres fizyczny Karta sieciowa posiada identyfikator tzw. MAC Identyfikuje konkretne urządzenie nadawany przez producenta 59 Adres IP adres logiczny nadawany w zależności od tego do jakiej sieci zostało podłączone dane urządzenie sieciowe 60 START… Uruchom: cmd c:/ipconfig 61 Wersje adresacji • IPv4 – adres 32 bity – liczba dostępnych adresów 232 • IPv6 – adres 128 bity - liczba dostępnych adresów 2128 62 Wprowadzenie do aplikacji WWW • Składniki architektury WWW – klient HTTP (hyper text transfer protocol) – serwer HTTP – protokół HTTP • Rozszerzona architektura WWW – aplikacja WWW – serwer aplikacji – aplikacje komponentowe • Język HTML 63 Rys historyczny • Projekt Tima Bernersa-Lee dla CERN (1989) • Pierwsza przeglądarka – WorldWideWeb Mosaic • Pierwszy serwer WWW - http 64 Składniki architektury WWW • Klient HTTP (przeglądarka WWW) • Serwer HTTP (serwer WWW) • Protokół HTTP 65 Interakcja w środowisku WWW 66 Zadania klienta HTTP (przeglądarka) • Inicjowanie połączenia HTTP • Pobieranie interfejsu użytkownika • Prezentacja interfejsu użytkownika • Interakcja z użytkownikiem • Buforowanie odpowiedzi • Kryptografia (szyfrowanie) 67 Zadania serwera HTTP • Obsługa żądań HTTP • Rejestracja żądań • Uwierzytelnianie i kontrola dostępu • Kryptografia (szyfrowanie) • Wybór wersji językowej wysyłanych plików 68 Protokół HTTP • Polecenia tekstowe • Transmisja 8-bitowa • Bezstanowy - nie zachowuje żadnych informacji o poprzednich transakcjach z klientem (po zakończeniu transakcji wszystko "przepada"). • Bezsesyjny - to znaczy, że nie zostaje nawiązane połączenie a każdy dokument jest pobierany osobno 69 Adresy URL Wskaźnik do zasobu w sieci Internet 70 Dokumenty statyczne i dynamiczne • Dokument statyczny - gotowy do pobrania plik w systemie plików serwera HTTP – interpretowany i wyświetlany przez przeglądarkę po stronie klienta • Dokument dynamiczny - dokument generowany na żądanie przez program (w językach PHP, ASP, Java, PERL i inne) po stronie serwera HTTP Aplikacja WWW - przykład 72 Bezpieczeństwo sieci - oprogramowanie antywirusowe - firewall - szyfrowanie połączeń (transakcje) - autentykacja dostępu loginy i hasła, metody biometryczne (odcisk palca, źrenica) tokeny hasła jednorazowe Zapora sieciowa (ang. firewall – ściana ogniowa) jeden ze sposobów zabezpieczania sieci i systemów przed intruzami •Dedykowany sprzęt komputerowy z oprogramowaniem •Samo oprogramowanie blokuje niepowołany dostęp do komputera, filtrowanie połączeń wchodzących i wychodzących, odmawianie żądań dostępu uznanych za niebezpieczne. Bardzo ważną funkcją zapory ogniowej jest monitorowanie ruchu sieciowego Programy antywirusowe (także antidotum na programy szpiegujące, "konie trojańskie" i in.) • • • • • • Norton AntiVirus ESET NOD 32 AVG AVAST Kaspersky AV BitDefender i inne Kryptografia • protokół SSL - HTTPS • szyfrowanie asymetryczne – klucz publiczny i prywatny • certyfikaty Język HTML • Zapis treści i opis układu graficznego dokumentów w pliku tekstowym – nazwa.html lub nazwa.htm • Rozkazy formatujące zapisane w postaci znaczników • Większość znaczników występuje w parach: znacznik otwierający i znacznik zamykający • Znaczniki mogą posiadać atrybuty sterujące • Komentarze: <!-dowolny komentarz --> 77 Znaczniki (tagi) <TAG atrybuty> zawartość </TAG> STRUKTURA dokumentu HTML <HTML> <HEAD> <TITLE> Tytuł w nagłówku okna </TITLE> </HEAD> <BODY> Tu są elementy pojawiające się na stronie </BODY> </HTML> <A href="www.onet.pl"> Onet </A> wartość atrybutu nazwa atrybutu znacznik otwierający znacznik zamykający zawartość Dokument HTML • Plik HTML • Pliki załączników 80 http://wazniak.mimuw.edu.pl Struktura pliku HTML 81 Znaczniki elementów pustych <TAG /> przykładowo: <BR /> zmiana wiersza <IMG /> grafika można pisać: <BR> </BR> lub <BR/> lecz zgodnie z XHTML powinno być: <BR /> ze spacją 83 Wybrane znaczniki Znacznik <P> - akapit Przykłady: <P align="center"> Tytuł </P> <P align="left"> Tytuł2 </P> Akapity nagłówkowe <H1> Nagłówek pierwszy </H1> <H2> Nagłówek drugi </H2> <H3> Nagłówek trzeci </H3> <H4> Nagłówek czwarty</H4> <H5> Nagłówek piąty</H5> <H6> Nagłówek szósty</H6> Linie poziome <HR SIZE="7" WIDTH="400" COLOR="yellow"> <HR SIZE="8" WIDTH="100" ALIGN=left COLOR="navy"> Proste formatowanie znaków <B> tekst </B> <I> tekst </I> <U> tekst </U> pogrubiona kursywa podkreślona Kolor tła strony <BODY BGCOLOR="nazwa koloru"> jako atrybut dla znacznika <BODY> Podstawowe kolory: white aqua silver gray blue fuchsia lime red teal olive yellow maroon navy Tabele <TABLE BORDER="1"> <TR> znacznik wiersza <TD> znacznik kolumny </TABLE> Przykład: <TABLE BORDER="1"> <TR> <TD> AA </TD> <TD> AB </TD></TR> <TR> <TD> BA </TD> <TD> BB </TD> </TR> <TR> <TD> CA </TD> <TD> CB </TD> </TR> </TABLE> Lista wypunktowana <UL> <LI> tekst punktu pierwszego <LI> tekst punktu drugiego <LI> tekst punktu trzeciego </UL> Lista numerowana <OL> <LI> tekst punktu pierwszego <LI> tekst punktu drugiego <LI> tekst punktu trzeciego </OL> Przykład 87 Grafika <IMG SRC="ścieżka\plik_graficzny"> <IMG border="1" SRC="email_7.gif" WIDTH="55" HEIGHT="45"> <IMG SRC="plik.jpg" HEIGHT="80"> Odsyłacze (link – hiperłącze) Odsyłaczem jest konstrukcja, która wskazuje pewne miejsce w Internecie i pozwala skoczyć do niego za pomocą kliknięcia na niej myszką. Jej konstrukcję można przedstawić w postaci: <A HREF= "adres strony " > Tekst (lub obrazek), który należy kliknąć </A> Np. <A HREF= " http://www.wp.pl" > Wirtualna Polska </A> <A HREF="http://www.microsoft.com/poland/”> Możesz zaglądnąć pod ten adres </A> <A HREF="./reklama.htm"> <IMG SRC="reklama.jpg" > </A> <A HREF=mailto:imię nazwisko@adres> Napisz do autorów tej strony</A> Przykład 89 Formularze <FORM> <SELECT name="Typy" multiple="multiple"> <OPTION selected="selected">Rock and roll</OPTION> <OPTION>Jazz</OPTION> <OPTION>Blues</OPTION> </SELECT><BR /> <input type="RADIO" name="wybor" value="p">Podstawowe<BR /> <input type="RADIO" name="wybor" value="s">Srednie<BR /> <input type="RADIO" name="wybor" value="w">Wyższe<BR /> Wpisz tekst:<INPUT type="text" name="T1" size="20"/><BR /> <INPUT type="submit" value="OK" name="B1"/><BR /> <INPUT type="reset" value="Reset" name="B2"/><BR /> cd. … <INPUT TYPE="CHECKBOX" NAME="ok" VALUE="B"> OK<BR /> <TEXTAREA NAME="TEKST" ROWS="5" COLS="20"> MIEJSCE NA WIĘKSZY TEKST </TEXTAREA><BR /> </FORM> efekt… Narzędzia dla autorów ("webmasterów") Word (zapis w HTML) Microsoft Frontpage (stary) teraz Expression Macromedia Dreamweaver Pajączek inne 93 HTML: zalety i wady • Zalety – prostota składni – dostępność przeglądarek • Wady – brak szablonów/wzorców – brak separacji formy i treści – ubogi graficznie DHTML, XHTML – arkusze stylów, Javascript 94 Podsumowanie Podstawowe składniki architektury WWW to: klient HTTP, serwer HTTP, protokół HTTP • Aplikacje WWW opierają się na automatycznym generowaniu dokumentów, wymagają serwera aplikacji • HTML – język znaczników – dokument HTML = plik HTML + załączniki – narzędzia edycyjne – liczne wady i ograniczenia 95