Počítačové sítěPočítačové sítě

RNDr. Josef Milota

Katedra aplikované matematiky a informatiky Zemědělská fakulta Jihočeská univerzita

Sobota, 13. listopadu 2004 Počítačové sítě 2

Počítačová síť - definicePočítačová síť - definice

• vzájemné propojení počítačů (příp. dalších zařízení) umožňující jejich komunikaci a sdílení hardwaru, softwaru a dat;

• slouží lidem...

Sobota, 13. listopadu 2004 Počítačové sítě 3

Počítačová síť - výhodyPočítačová síť - výhody

• ekonomické (může ušetřit náklady na hardware, často i na údržbu a správu systémů);

• výrazné zlepšení komunikace (on-line i off- line);

• vyšší efektivita a produktivita práce; • může uspořit lidské zdroje; • je možné dělat věci zcela novými způsoby.

Sobota, 13. listopadu 2004 Počítačové sítě 4

Počítačová síť - nevýhodyPočítačová síť - nevýhody

• ekonomické (počáteční náklady mohou být vyšší - je třeba sledovat dlouhodobější hledisko);

• snadněji zneužitelné (nutností je dobré zabezpečení přístupu k datům a zabezpečení komunikace);

• vyžaduje odborníky (příp. outsourcing - pomoc specializované firmy);

• náchylnější k poruchám.

Sobota, 13. listopadu 2004 Počítačové sítě 5

Historie počítačových sítíHistorie počítačových sítí • 60. léta: sálové počítače s terminály připojenými přes

telefonní linky; • 70. léta: minipočítače s terminály distribuované na

jednotlivá pracoviště (problémy s komunikací minipočítačů);

• 80. léta: osobní počítače (IBM PC) s distribuovaným výkonem, nastává rychlý rozvoj síťových technologií;

• 90. léta: rozvoj globálních počítačových sítí (Internet) a progresivních síťových technologií (vyšší přenosové rychlosti, vyšší výkon, bezdrátové sítě,...);

• nové technologie umožňují větší centralizaci služeb.

Sobota, 13. listopadu 2004 Počítačové sítě 6

Komponenty počítačových sítíKomponenty počítačových sítí

• hardwarové: – uzly (počítače a karty pro síťová rozhraní), – topologie (fyzická a logická), – pasivní a aktivní prvky sítě, – pomocné komponenty (periferní zařízení, bezpečnostní

zařízení a nástroje);

• softwarové: – síťové operační systémy a software (OS) pracovních stanic, – prostředky (programové vybavení serverů a ovladače HW), – nástroje pro analýzu a monitoring provozu sítě a pro správu

HW a SW, – aplikace - síťové programové vybavení.

Sobota, 13. listopadu 2004 Počítačové sítě 7

Rozdělení počítačových sítíRozdělení počítačových sítí

Podle: • přenosové rychlosti, • rozsahu, • typu uzlů, • vztahu mezi uzly, • topologie, • architektury, • možnosti přístupu.

Sobota, 13. listopadu 2004 Počítačové sítě 8

Rozdělení počítačových sítí - Rozdělení počítačových sítí - podle přenosové rychlostipodle přenosové rychlosti

Několik generací: • první sítě - rychlost řádově kb/s (kilobit za sekundu); • další generace (Ethernet, Token Ring, ARCnet) -

rozsah 1-20 Mb/s; • současné sítě (Fast Ethernet, FDDI, ATM, Gigabit

Ethernet) - rychlosti 100-1000 Mb/s; • současnost 2,5 – 10 Gb/s (páteř CESNET2, 10 Gb

Ethernet); • další generace - rychlosti vyšší než 10Gb/s (výzkum

- Tb/s).

Sobota, 13. listopadu 2004 Počítačové sítě 9

Rozdělení počítačových sítí - Rozdělení počítačových sítí - podle rozsahupodle rozsahu

• lokální - LAN (Local Area Network): – v omezeném prostoru (např. místnost, budova, areál), – většinou přímé propojení počítačů bez nutnosti směrování, – většinou homogenní prostředí;

• rozlehlé - WAN (Wide Area Network): – bez prostorového omezení, – nutnost směrování dat, – často velmi heterogenní prostředí (různý hardware, různé

operační systémy, různé druhy propojení sítí). • Department, Campus, Metropolitan, Global Area

Networks...

Sobota, 13. listopadu 2004 Počítačové sítě 10

Rozdělení počítačových sítí - Rozdělení počítačových sítí - podle typu uzlůpodle typu uzlů

Sítě mohou být tvořené: • osobními počítači (většina LAN, DAN); • minipočítači a mainframy (např. servery v

univerzitní síti nebo ve výpočetním centru); • jinými sítěmi (tzv. páteřní sítě, Internet - síť

sítí).

Sobota, 13. listopadu 2004 Počítačové sítě 11

Rozdělení počítačových sítí - Rozdělení počítačových sítí - podle vztahu mezi uzlypodle vztahu mezi uzly

• peer to peer: – každý počítač v síti má rovnocenné postavení vůči

ostatním, – každý počítač může nabízet svá zařízení ostatním a

využívat zařízení ostatních; Příklad: Windows (3.11, 9x, 2000Pro), Linux, DR-DOS

• klient-server: – server - počítač nabízející svůj hardware nebo software

ostatním, řídí přístup ke sdíleným zdrojům a do sítě, – klient - počítač využívající hardware nebo software

serverů, – server může být i dedikovaný (vyhrazený - nemůže

fungovat jako klient) - např. Novell, Příklad: Windows NT, 2000Server, Linux, Novell, IBM AS/400

Sobota, 13. listopadu 2004 Počítačové sítě 12

Rozdělení počítačových sítí - Rozdělení počítačových sítí - podle topologiepodle topologie

• topologie = prostorové uspořádání, struktura propojení počítačů a prvků sítě: – sběrnicová – kruhová – hvězdicová – hvězdicová kruhová – strukturovaná kabeláž

Sobota, 13. listopadu 2004 Počítačové sítě 13

Sběrnicová topologieSběrnicová topologie

• výhody: – nízká cena – snadnost připojení nového

zařízení

• nevýhody: – malá porucha může způsobit

velké problémy – složitá administrace – dochází ke kolizím

PC PC

PC PC

PC

• příklad: – Ethernet 10Base-2 -

koax

Prakticky se již nepoužívá!

Sobota, 13. listopadu 2004 Počítačové sítě 14

Kruhová topologieKruhová topologie

• výhody: – nedochází ke kolizím – méně náchylné k poruchám

• nevýhody: – větší náklady na zasíťování – nákladnější aktivní prvky sítě

PC

PC

PC

PC

PC

• příklad: – FDDI – Token Ring

Používá se zřídka!

Sobota, 13. listopadu 2004 Počítačové sítě 15

Hvězdicová topologieHvězdicová topologie

• výhody: – snadné připojení nového

zařízení – méně náchylné k poruchám – příznivé ceny aktivních

prvků

• nevýhody: – větší náklady na zasíťování – dochází ke kolizím

PC

PC

PC

PC

PC

• příklad: – Ethernet - 10/100

BaseT

Nejpoužívanější!

HUB

Sobota, 13. listopadu 2004 Počítačové sítě 16

Hvězdicová kruhová topologieHvězdicová kruhová topologie

• výhody: – snadné připojení nového

zařízení – méně náchylné k poruchám – nedochází ke kolizím

• nevýhody: – větší náklady na zasíťování – drahé aktivní prvky sítě

PC

PC

PC

PC

PC

• příklad: – 100 VG AnyLAN

Příliš se nepoužívá!

HUB

Sobota, 13. listopadu 2004 Počítačové sítě 17

Strukturovaná kabelážStrukturovaná kabeláž

• výhody: – snadné připojení nového zařízení (PC,

telefon, EZS) – jednoduché přemístění zařízení – možnost centrální administrace sítě

PC

PC

PC

PC

• příklad: – všude kolem...

Používá se standardně!

HUB1 HUB2 HUB3

rozvodná skříň - rack

3. místnost

PC

PC

PC

PC

PC

PC

PC

PC

2. místnost1. místnost

patch panel

Sobota, 13. listopadu 2004 Počítačové sítě 18

Rozdělení počítačových sítí - Rozdělení počítačových sítí - podle architekturypodle architektury

• architektura sítě - fyzické uspořádání sítě (topologie) a/nebo protokoly (pravidla pro komunikaci a datové prvky), které jsou použity pro komunikaci;

• každá architektura v sobě zahrnuje implicitní topologii (Ethernet - hvězdicová, FDDI, Token Ring - kruhová,…);

• architektury se od sebe mohou lišit přenosovým médiem (FDDI - optika, ARCnet - metal. kabel,...);

• komunikaci různých architektur zajišťují HUBy, switche, routery, transceivery.

Sobota, 13. listopadu 2004 Počítačové sítě 19

Rozdělení počítačových sítí - Rozdělení počítačových sítí -