POČÍTAČOVÉ SÍTĚ LAN I

POČÍTAČOVÉ SÍTĚ POČÍTAČOVÉ SÍTĚ LAN ILAN I

Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Mgr. Petr Němec Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz

Obsah• Popis sítě LAN• Součásti sítí LAN (HW, SW, zabezpečení)• Výhody poskytované sítěmi LAN• Topologie (bus, star, ring)


Sítě LAN• systémy vzájemně propojených a

spolupracujících počítačů• omezené teritorium (stovky metrů až jednotky

kilometrů)• neobsahují prostředky pro vzdálené propojení

počítačů (např. modemy)


Součásti sítí LANSítě LAN tvoří následující základní součásti:

• stanice sítě• síťový hardware• síťový software• organizační zabezpečení


Stanice sítě• servery (obslužné stanice)

– poskytují své prostředky (např. disky, tiskárny), které mohou ostatní počítače v síti využívat

– zajišťují vlastní chod sítě (musí být spolehlivé a rychlé)– v síti může pracovat jeden (client-to-server) nebo více

(peer-to-peer) serverů

• pracovní stanice (workstations) – slouží uživatelům k práci, do sítě nic nenabízejí,

využívají služeb a prostředků sítě


Stanice sítě

server pracovní stanice

zdroj [5]zdroj [4]


Síťový hardwareVšechny technické prostředky, které slouží k vzájemnému fyzickému propojení stanic sítě:

– síťové karty– propojovací kabely– zesilovací a rozbočovací prvky

síťová karta kabel switch

zdroj [6] zdroj [7] zdroj [8]


Síťový software• souhrn programových prostředků, který

ve spolupráci se síťovým hardwarem zajišťuje činnost sítě

• může pracovat jako:– rezidentní programy v prostředí vlastního OS

stanice (DOS, Windows)– samostatný OS


Síťový software• síťový software určuje následující vlastnosti

sítě: – rozsah nabízených služeb– zabezpečení sítě– způsob práce v síti– koncepce uložení dat v síti


Organizační zabezpečení• slouží k zajištění korektního režimu sítě• obsahuje:

– personální zajištění – uživatelé musí být dostatečně poučeni o způsobu práce v síti, dále je potřeba zajistit odbornou správu sítě

– provozní pravidla – souhrn pravidel a nařízení, která upravují způsob práce v síti (určení doby provozu sítě, přihlašování a odhlašování, přidělení přístupových práv, používání uživatelských hesel)


Výhody sítí LAN Sdílení dat

– více uživatelů může pracovat s určitými daty současně

– tato data jsou na serverech– lze zde pro ně nastavit, kdo je může číst,

modifikovat, rušit…


Výhody sítí LANSdílení prostředků

– jedná se o disky, tiskárny, plotry, DVD mechaniky, modemy...

– lze sdílet i samostatné programy (textový editor, tabulkový kalkulátor...)

– sdílením prostředků se snižují náklady na výpočetní systém


Výhody sítí LANVyšší spolehlivost výpočetního prostředí

– je zajištěna díky sdílení prostředků, tj. vypadne-li jedna tiskárna, lze použít jinou

– jsou-li všechna data a programy na serveru (bezdiskové stanice), lze pracovat na kterémkoliv počítači sítě a stále mám k dispozici tytéž programy a data


Výhody sítí LANDokonalejší ochrana dat

– ochrana dat je v procesu zpracování dat velmi důležitá činnost

– hrozí ztráta dat při poruše počítačů, při neodborném zpracování, při získání přístupu k nim nepovolanými osobami


– jsou-li stanice samostatné – každý si chrání data sám (nedostatečné)

– síť poskytuje vysokou úroveň ochrany formou:

Výhody sítí LAN

spolehlivých serverů, na kterých jsou veškerá data

servery jsou fyzicky zajištěny v uzamčené místnosti

využití mechanismu hesel a přístupových práv provádí se důsledná archivace dat


Výhody sítí LANKomunikace mezi uživateliSíť umožňuje uživatelům komunikovat – předávat si zprávy, poskytovat si výsledky své práce:

– prosté zasílání zpráv – krátké textové zprávy kterémukoliv z dalších právě pracujících uživatelů (musí být u počítače)

– dialog (chat) – vyšší forma komunikace, každý z obou uživatelů má na obrazovce dvě pole, v jednom píše a ve druhém má zprávy od druhého uživatele


Výhody sítí LAN– síťová pošta (network mail) – umožňuje

předávat textové zprávy a soubory i uživatelům, kteří právě nejsou přítomni

– hlasová komunikace (nutností je mikrofon a sluchátka)

– videohovory (nutností jsou mikrofon, sluchátka a webkamera)


Topologie sítětopologie – způsob, jakým jsou jednotlivé stanice

sítě mezi sebou propojeny• v rámci jedné sítě LAN existuje mezi každými

dvěma stanicemi vždy jediná spojovací cesta (WAN – několik propojovacích cest)

• nezáleží na tom, v kterém místě sítě jsou připojeny servery a kde pracovní stanice

• ve velkých sítích je páteřní vedení (backbone) – jeden kabelový segment, ke kterému jsou připojeny všechny ostatní segmenty


Topologie sítě• rozlišujeme tři základní topologie:

– sběrnicová– hvězdicová– kruhová

• výhody jednotlivých topologií je vhodné vzájemně kombinovat v různé části sítě (páteřní síť, síť koncových stanic apod.)


Sběrnicová topologie (bus)

• dříve nejčastější způsob zapojení počítačů užívajících jediný kabel

• data jsou vysílána všem účastníkům, přijímá je jen adresát

• v jeden okamžik vysílá jen jeden počítač

• spojovací vedení - koaxiální kabel

zdroj [9]


Sběrnicová topologie• problém: vysílaný signál se na sběrnici odráží

a brání ostatním ve vysílání• útlum signálu na konci je řešen speciálním

zařízením zvaným terminátor

zdroj [10]


Sběrnicová topologie• existence SPoF (single point of failure)• přerušení signálu (např. rozpojením či volným

koncem) vede k zániku komunikace na celé sběrnici

• omezený dosah může být prodloužen opakovačem (repeater) – mechanický zesilovač signálu

• prodlužování nelze konat neomezeně


Sběrnicová topologie• dnes je sběrnicová topologie užívána

v malých páteřních sítích při kaskádování přepínačů (switchů)

• existence snadného SPoF zabraňuje jejímu použití na místech se snadným přístupem koncových uživatelů

• existence SPoF také komplikuje údržbu a rozšiřování takové sítě


Hvězdicová topologie (star)

• jednotlivá připojovací vedení se rozbíhají jako paprsky hvězdy

• uprostřed hvězdy je zařízení přepínač (switch)• stromová struktura

(více switchů)• nesmí vzniknout

smyčky

zdroj [11]


Hvězdicová topologie• centrální prvek odstraňuje snadný přístup

k SPoF – rozpojení sběrnice (switch může být např. uzamčen v racku)

• odpojení segmentu stanice neovlivní zbytek sítě• důležité – SPoF zůstává zachován (jen jeden

centrální prvek), pouze není ovlivněn koncovými uživateli

• zkrácení sběrnice zvyšuje přenosové rychlosti


Hvězdicová topologie• nejčastější užití hvězdice je u koncových stanic,

kde hrozí největší nebezpečí vzhledem k SPoF (rozpojení sběrnice)

• postupně dochází k přechodu od rozbočovačů (hub) k přepínačům (switch)

• centrální prvky dnes postupně získávajíi jiné funkce (kombinovaná zařízení)


Kruhová topologie (ring)• všechny počítače jsou zapojeny v kruhu,

neexistuje žádné zakončení• každý počítač pracuje jako

opakovač (repeater)• počítače si předávají token, který je opravňujek vysílání

• zprávy předávány postupně od jedné stanice ke druhé

zdroj [11]


Kruhová topologie• vzhledem k faktu, že token musí obejít celou

sítí, existuje zde SPoF v podobě rozpojení kruhu

• tento fakt bývá řešen zdvojením kabeláže (běžně se užívá vnější kruh, při rozpojení je zničený spoj přemostěn vnitřním kruhem – např. síť FDDI)

• s nárůstem velikosti kruhu klesá rychlost sítě (vlivem oběhu)


Kruhová topologie• kruhové topologie jsou užívány především

v sítích TokenRing (Apple)• dnes je převzata myšlenka kruhové topologie

u páteřních sítí, kde však bývá užito odlišné technologie od putujícího tokenu (odstranění SPoF atd.)

• obvykle kruh tvoří dvě redundantní linky propojené na logické úrovni


Použité zdroje[1] NĚMEC, P.: Počítačové sítě LAN. Studijní text na Gymnáziu Jevíčko, 1998.[2] ŠORM, M.: Počítačové sítě ve školách I. Studijní text pro posluchače ICTK studia na MZLU v Brně, 2006.[3] Internet-web-browser Gion: Wikipedia Commons [online]. Dostupné 2. 6. 2009 na adrese:

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Internet-web-browser_Gion.svg[4] IBM_Blue_Gene_P_supercomputer: Wikipedia Commons [online]. Dostupné 2. 6. 2009 na adrese:

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:IBM_Blue_Gene_P_supercomputer.jpg[5] IMac_G5_Rev._A_front: Wikipedia Commons [online]. Dostupné 2. 6. 2009 na adrese:

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:IMac_G5_Rev._A_front.jpg[6] Network Card: Wikipedia Commons [online]. Dostupné 2. 6. 2009 na adrese:

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Network_card.jpg[7] Cat_5: Wikipedia Commons [online]. Dostupné 2. 6. 2009 na adrese:

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cat_5.jpg[8] Ethernet_switch_Atlantis_A02-F5P_5_ports_backend: Wikipedia Commons [online]. Dostupné 2. 6. 2009 na adrese:

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ethernet_switch_Atlantis_A02-F5P_5_ports_backend.jpg[9] Bus_Topology: Wikipedia Commons [online]. Dostupné 2. 6. 2009 na adrese:

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bus_Topology.png[10] BNC_Technik: Wikipedia Commons [online]. Dostupné 2. 6. 2009 na adrese:

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:BNC-Technik.jpg[11] Star_Topology: Wikipedia Commons [online]. Dostupné 2. 6. 2009 na adrese:

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Star_Topology.png[12] RING_Topology: Wikipedia Commons [online]. Dostupné 2. 6. 2009 na adrese:

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:RING_Topology.png

POČÍTAČOVÉ SÍTĚ LAN I

Documents

Transcript of POČÍTAČOVÉ SÍTĚ LAN I