INFORMACJIE PODSTAWOWE. Opracowanie - Marta Kramek

Transkrypt

1 INFORMACJIE PODSTAWOWE Opracowanie - Marta Kramek

2 Sieć komputerowa - grupa komputerów lub innych urządzeń połączonych ze sobą w celu wymiany danych lub współdzielenia różnych zasobów, w tym: 1. współużytkowania sprzętu, np. drukarek, skanerów, 2. korzystania ze wspólnego oprogramowania, 3. korzystania z centralnej bazy danych, 4. przesyłania informacji między komputerami (komunikaty, listy, pliki, prowadzenie systemu poczty elektronicznej ).

3 Ze względu na zakres sieci jest związany z rozmiarem geograficznym sieci. Sieć może zawierać od kilku komputerów w pojedynczym biurze do tysięcy komputerów połączonych na dużych odległościach. Zakres zależy od wielkości przedsiębiorstwa oraz odległości między użytkownikami. Sieć lokalna LAN (Local Area Networks) Sieć miejska MAN (Metropolitan Area Networks) Sieć rozległa WAN (Wide Area Networks), może być traktowana jako połączenie wielu sieci LAN np. siec Internet.

4 Sieć lokalna (LAN) może występować w dwóch odmianach: sieci równoprawnej każdy z każdym (peer-to-peer), gwarantuje obydwu stronom równorzędne prawa. W sieciach P2P każdy komputer może jednocześnie pełnić funkcję klienta - łącząc się i pobierając dane z innych maszyn, jak i serwera - przyjmując połączenia od innych użytkowników danej sieci. W najpopularniejszą implementacją modelu P2P są programy do wymiany plików (Kazaa, Emule). klient serwer sieć lokalna z jednym komputerem pełniącym rolę serwera. Serwer zapewnia usługi dla klientów, którzy mogą komunikować się z serwerem wysyłając żądanie. Podstawowe i najczęściej używane serwery to: serwer pocztowy, serwer WWW, serwer plików, serwer aplikacji.

5 Sieci ze względu na sposób fizycznego połączenia komputerów i rodzaj zastosowanego medium dzielą się na: Sieci przewodowe - komputery są połączone kablem; medium stanowią sygnały elektryczne standard Ethernet; Sieci światłowodowe medium stanowi sygnał optyczny przesyłany przez włókno światłowodu, standard (FDDI - Fiber Distributed Data Interface) Sieci bezprzewodowe (W-LAN Wireles LAN) - medium stanowią mikrofale przesyłane na określonych częstotliwościach lub podczerwień (standard IEEE802.11).

6 IEEE Mb Ethernet sieć LAN o strukturze opartej na kablu koncentrycznym, stosowana w topologii magistrali (przepływność 10 Mb/s). IEEE 802.3u 100Mb Ethernet znana również jako Fast Ethernet. Jest to sieć LAN oparta na kablu (skrętce), najczęściej stosowana w topologii gwiazdy, drzewa (przepływność 100 Mb/s). IEEE 802.3x Full Duplex Ethernet odmiana sieci LAN Fast Ethernet. Różnica polega na jednoczesnym wysyłaniu i odbieraniu informacji. IEEE Token-Ring sieć Token-Ring została opracowana przez IBM w latach 70. Wykorzystuje dwa rodzaje okablowania. W nowszym rozwiązaniu, FDDI (ang. Fiber Distributed Data Interface), wykorzystano topologię podwójnego pierścienia, w której zastosowany został światłowód. Główny pierścień zapewnia transmisję z szybkością do 100 Mb/s.

7 Standard Ethernet opisuje specyfikację okablowania oraz przesyłanych nim sygnałów elektrycznych. Ethernet opisuje również format ramek i protokoły z dwóch najniższych warstw Modelu OSI. Jego specyfikacja została podana w standardzie802.3 IEEE Medium w sieci lokalnej gdzie wykorzystuje się tradycyjne okablowanie, stanowią sygnały elektryczne przesyłane w postaci pakietów. Pakiet posiada określoną strukturę tzw. ramka Ethernet. Szybkość 10 Mb/s, 100Mb/ s. Budowa ramki Ethernet. W sieciach Ethernet transmisja danych odbywa się za pomocą tzw. ramek. Nagłówek (preambuła) 7 bajtów 0 i 1 ułożone naprzemienne; info. przez medium transmitowana jest ramka SFD Start Frame 1 bajt znacznik początku ramki Adres docelowy (MAC) Adres źródłowy (MAC) Typ ramki Dane suma kontrolna 6 bajtów 6 bajtów 2 bajtów bajtów 4 bajty * IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers, 1972 r.

8 IEEE Wireless LANs rodzina , do której należy sieć bezprzewodowa Wi-Fi. Jest to zestaw standardów stworzonych do budowy bezprzewodowych sieci komputerowych. Szczególnym zastosowaniem Wi-Fi jest budowanie sieci lokalnych opartych na komunikacji radiowej, czyli WLAN. Ich zasięg wynosi od kilku do kilkuset metrów. Dzięki standaryzacji mamy pewność, że dwa urządzenia dwóch dowolnych producentów opatrzone znakiem Wi-Fi będą ze sobą współpracować.

9 Bezprzewodowa sieć lokalna (WLAN,. Wireless Local Area Network) sieć, w której połączenia zrealizowano bez użycia przewodów. Medium: mikrofale radiowe lub podczerwień Do komunikacji wykorzystuje się pasma o częstotliwości: 2,4 GHz b, g, n 5 GHz a Szybkość 11, 22, 44, Mb/s Sieci te są projektowane w oparciu o standard IEEE Rodzina obejmuje 4 niezależnie protokoły skupiające się na kodowaniu (a, b, g, n) Infrastrukturę sieci bezprzewodowych tworzą następujące elementy: karty sieciowe najczęściej typu PCI, USB lub PCMCIA punkty dostępowe Access Point anteny kable, złącza, konektory, przejściówki, rozdzielacze antenowe, terminatory

10 802.11a 54 Mb/s częstotliwość 5 GHz; b 11 Mb/s częstotliwość 2,4 GHz posiada zasięg ok. 30 m w pomieszczeniu i 120 m w otwartej przestrzeni; Materiały takie jak woda, metal, beton obniżają znacznie jakość sygnału; g 54 Mb/s częstotliwość 2,4 GHz, obecnie najpopularniejszy standard Wi-Fi, który powstał w czerwcu 2003 r. w praktyce osiągalne są transfery do 20-22Mbit/s; jest bardziej podatna na zakłócanie i wymaga silniejszego i stabilniejszego sygnału niż b; n 600 Mb/s częstotliwość 2,4 GHz, standard, który został wprowadzony na rynek w 2007 roku jako "draft". W dniu "draft-n" został ratyfikowany jako standard W praktyce osiągalne są transfery rzędu 100Mbit/s w jedną stronę.

11 Nazwa standardu Częstotliwość radiowa Zasięg sygnału Szybkość transmisji (Mb/s) b 2,4GHz 30m 1, 2, 5.5, a 5 GHz 30 m 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, g 2,4GHz 30 m 1, 2, 5.5, 6, 9, 11, 12, 18, 24, 36, 48, n 2,4GHz m 100, 150, 300, 540, ac 2,4 / 5GHz jw. /35 m zew (2,4 GHz) 150, 300,450, 600 (5GHz) 433, 867,1300, BlueTooth 2,4GHz 10 m 2 Mb/s

12 Stosowane metody zabezpieczeń zgodne ze standardem : uwierzytelniania identyfikacja i weryfikacja autentyczności użytkownika, który łączy się z siecią (IEEE 802.1X) Bezpieczeństwo w sieciach WLAN: Szyfrowanie typu WEP 1997 r. klucz 40 i 104 bitowy + 24 bity = 64, 128 WPA (Wifi Protected Access) 2003 r. WPA i bitowy klucz protokół WEP (ang. Wired Equivalent Privacy) jest aktualnie złym zabezpieczeniem które nie chroni przed włamaniami z zewnątrz. protokoły WPA/WPA2(Wi-Fi Protected Access) nowe, dużo bardziej bezpieczne mechanizmy szyfrowania przesyłanych danych. 128-bitowe klucze kryptograficzne, poprawione luki w zabezpieczeniach WEP autoryzacja zgoda lub brak zgody na żądaną usługę przez uwierzytelnionego użytkownika. Zabezpieczenie to jest wykonane przez punkt dostępu lub serwer dostępu. rejestracja raportów rejestr akcji użytkownika związanych z dostępem do sieci. Kontrola raportów pozwala na reakcję administratorów na niepokojące zdarzenia w sieci. Możliwe zagrożenia sieci bezprzewodowych: próby włamań do tego typu sieci, uruchamianie przez użytkowników nieautoryzowanych punktów dostępowych, stających się tylną furtką do sieci, wyszukiwanie niezabezpieczonych sieci : wardriving do wykrywania sieci bezprzewodowych, warchalking to oznaczanie miejsc, w których dostępne są sieci bezprzewodowe

13 Karty sieciowe Okablowanie sieciowe Urządzenia do komunikacji bezprzewodowej

14 Karta sieciowa - stanowi fizyczny interfejs miedzy komputerem a kablem sieciowym. Kartę instaluje się na płycie głównej w slocie PCI. Obecnie karty sieciowe mogą być zintegrowane z płytą główną. Karta sieciowa posiada swój fizyczny adres tzw. adres MAC (Media Access Control). Jest to unikalny heksadecymalny, 12 znakowy numer zapisany w pamięci karty, przyporządkowany w momencie jej produkcji. Dane transmitowane przez kartę mają postać pakietów (ramek). Pakiet jest to logiczna grupa informacji, zawierająca: nagłówek z polami: adresu przeznaczenia adresu źródła dane Karta sieciowa odczytuje adres przeznaczenia, jeżeli adres ten jest zgodny z jej adresem wówczas pakiet jest przekazywany do systemu operacyjnego do dalszego przetworzenia, jeżeli adresy są różne karta sieciowa odrzuca pakiet. Karta sieciowa może pracować tylko w jednym standardzie np. Ethernet. Nie może pracować w dwóch standardach jednocześnie np. Ethernet i FDDI. (FDDI -standard transmisji danych, jest oparty na technologii światłowodowej).

15 Złącze RJ-45 Złącze BNC Rys. 1 Karta sieciowa ze złączem BNC (po lewej) oraz RJ-45 (po prawej)

16 Karta sieciowa pełni następujące funkcje: Sprawdza czy dane transmitowane z kabla są adresowane do tego komputera. Odbiera dane z systemu operacyjnego i konwertuje je do postaci sygnału elektrycznego transmitowanego przez kabel sieciowy. Odbiera sygnały elektryczne z kabla i konwertuje je do postaci danych zrozumiałych przez system operacyjny komputera; Aby zapewnić kompatybilność komputera i sieci, karta musi spełniać następujące kryteria: Pasować do gniazda rozszerzeń komputera Posiadać gniazdko odpowiadające okablowaniu używanemu w sieci Być obsługiwana przez system operacyjny komputera.

17 Komputery łączy się w sieci za pomocą kabli sieciowych. Fragment kabla łączący dwa komputery lub inne urządzenia sieciowe nazywany jest segmentem. Są różne kategorie okablowania charakteryzujące się różnymi prędkościami transmisji oraz odporności na zakłócenia. Przyjęty typ okablowania determinuje wybór topologii sieciowej. Kategorie okablowania: skrętka (topologia gwiazdy) kabel koncentryczny (topologia magistrali) Światłowód (topologia pierścienia)

18 Skrętka (10baseT) składa się z co najmniej 2 skręconych ze sobą miedzianych przewodów. Umożliwia przesyłanie sygnałów na około m. Występuje w dwóch rodzajach. UTP (Unshielded Twisted Pair) skrętka nieekranowana STP (Shielded Twisted Pair) skrętka ekranowana - posiada plecioną osłonę o wyższym poziomie ochrony transmitowanych danych przed zewnętrznymi zakłóceniami. Pozwala to na transmisję na wyższych częstotliwościach i na większe dystanse, niż okablowanie UTP. Skrętkę podłącza się do komputera za pomocą złącza typu RJ-45 (Registered Jack 45) podobne do RJ-11 używanego w telefonach.

19 Kabel koncentryczny - zbudowany z miedzianego rdzenia otoczonego izolacją i metalowego ekranu. Jest dobrym rozwiązaniem, gdy dane trzeba transmitować na większe odległości. Kabel musi zostać zakończony terminatorem na każdym z końców. Są trzy rodzaje kabla koncentrycznego: Cienki Ethernet 10Base2 może przesyłać dane na około 185 m. Gruby Ethernet 10Base5 może przesyłać dane na około 500 m. 10Broad36 - może przesyłać dane na około 1800 metrów. Kable podłącza się do komputera za pomocą złącza BNC. Stacje znajdujące się na obu końcach kabla wyposażone są w tzw. terminatory zapobiegające odbiciom sygnału. Wadą tego typu sieci jest mała odporność na awarie. Kabel koncentryczny, terminator lub złącze BNC, rozgałęziacze BNC

20 Światłowód to włókno szklane, w którym odbywa się propagacja światła. Dane cyfrowe transmitowane są poprzez włókno optyczne. Ponieważ światłowód nie przesyła sygnałów elektrycznych sygnał nie może być podsłuchany lub skradziony. Światłowód przeznaczony jest do bardzo szybkich transmisji dużych ilości danych na duże odległości (DO 100KM). Jego wadą jest łatwość uszkodzenia podczas nieostrożnego montażu. (100Mb/s) Standardem transmisji jest FDDI Rdzeń i płaszcz wykonane są ze szkła krzemionkowego, pozostałe warstwy z polimerów.

21 Urządzenia do komunikacji bezprzewodowej są stosowane gdy użycie standardowych kart i okablowania jest technicznie lub ekonomicznie niewykonalne. Komputery korzystające z tego typu komunikacji muszą być wyposażone w karty sieciowe z nadajnikiem- odbiornikiem. Wyróżnia się dwa rodzaje transmisji bezprzewodowej: Transmisja radiowa medium transmisji są mikrofale. Do komunikacji wykorzystuje się częstotliwości: 2,4 GHz (standard IEEE b, IEEE g), IEEE n 5 GHz standard IEEE a, IEEE ac Transmisja na podczerwień dane są przesyłane za pomocą wiązki podczerwieni. Generowany sygnał musi być bardzo silny, gdyż jest podatny na zakłócenia ze źródeł strony światła oraz innych przeszkód (stal, ściany).

22 Dodatkowe urządzenia sieciowe: Wzmacniak (ang. repeater) (1 warstwa OSI) łączy różne sieci LAN, wzmacnia sygnał. Jest urządzeniem nieinteligentnym rozsyła dane do pozostałych segmentów sieci; Koncentrator (ang. hub) (1 wartstwa OSI): łączy urządzenia w topologii gwiazdy; rozsyła sygnał do wszystkich urządzeń powodując niedrożność sieci Most (ang. Bridge) (2 warstwa OSI) łączy sieci lokalne, w tym: filtruje ramki; przesyła dane między segmentami sieci tylko gdy istnieje taka potrzeba; lub wewnątrz sieci; Przełącznik (ang. Switch) przesyła dane bezpośrednio między portami dwóch komputerów Router przesyłają dane m. różnymi sieciami; wyszukują najlepszej drogi dla przesyłanego pakietu;

23 Istnieje pięć podstawowych topologii sieciowych: 1. Magistrala 2. Gwiazda 3. Pierścień 4. Topologia pełnych połączeń 5. Topologie mieszane: a. Gwiazda magistrala b. Gwiazda - pierścień

24 Magistrala (szyna) komputery przyłączone są do współdzielonego kabla (kabel koncentryczny ). Im większa liczba komputerów tym niższa wydajność sieci, sieć jest wolniejsza. Zalety: Wady: niska cena sieci awaria pojedynczego komputera nie powoduje unieruchomienia całej sieci duża ilość kolizji, gdyż każdy komputer może rozpoczynać nadawanie pakietów w tym samym czasie. Pakiet może być transmitowany do wszystkich komputerów jednocześnie. awaria głównego kabla powoduje unieruchomienie całej sieci trudności w lokalizowaniu usterki zwłaszcza przy większej liczbie komputerów terminator terminator segment

25 Topologia gwiazdy (ang. star network) kabel sieciowy (skrętka) wychodzący z każdego komputera jest podłączony do centralnego urządzenia zwanego koncentratorem (hub) lub przełącznikiem (switch). W topologii gwiazdy sygnał jest przesyłany przez koncentrator od komputera, który uzyskał dostęp do kanału, do pozostałych komputerów w sieci. Ponadto koncentrator wykrywa kolizje w sieci. Zalety: awaria jednego komputera nie zakłóca pracy pozostałych urządzeń sieciowych awaria bądź rozpięcie kabla powoduje tylko odcięcie jednego stanowiska stosunkowa łatwość lokalizacji usterki Wady: awaria koncentratora powoduje przerwanie pracy całej sieci większy koszt instalacji niż w przypadku kabla koncentrycznego terminal Koncentrator (hub) lub switch

26 Topologia pierścienia - komputery połączone są w układzie zamkniętym - okablowanie nie ma żadnych zakończeń (tworzy krąg). Metoda transmisji danych w pętli nazywana jest przekazywaniem żetonu dostępu. Żeton dostępu jest określoną sekwencją bitów. Przejęcie żetonu przez urządzenie zezwala mu na transmisję danych. Każda sieć posiada tylko jeden żeton dostępu. Komputer wysyłający, usuwa żeton z pierścienia i przekazuje dane dalej, dopóki nie zostanie znaleziony komputer, do którego pakiet był adresowany. Następnie komputer odbierający wysyła potwierdzenie do komputera wysyłającego o odebraniu danych. Po weryfikacji, komputer wysyłający tworzy nowy żeton dostępu i wysyła go do sieci.

27 Zalety: Wady: mała liczba kolizji, w danej chwili nadaje tylko jeden komputer, małe zużycie przewodów, możliwe wysokie osiągi, ponieważ każdy przewód łączy dwa konkretne komputery w danej chwili może nadawać tylko jeden komputer awaria pojedynczego przewodu lub komputera powoduje przerwanie pracy całej sieci dołączenie nowych stacji zatrzymuje pracą całej sieci terminale

28 Topologia pełnych połączeń komputery połączone są każdy z każdym, za pomocą dodatkowego okablowania. Taka konfiguracja zapewnia, ze w przypadku uszkodzenia jednego z kabli łączność można nawiązać za pomocą innego. Zaletą - jest możliwość odtwarzania połączeń, w przypadku uszkodzenia 1 segmentu transmisja może być realizowana poprzez inny. Wadą - koszty; dodatkowe ścieżki sieciowe to więcej okablowania. terminale

29 Gwiazda magistrala kilka sieci o topologii gwiazdy jest połączonych w układzie magistrali. Gdy konfiguracji gwiazdy nie da się bardziej rozbudować, można dodać drugą gwiazdę i połączyć obie topologie gwiazdy w układzie magistrali. W topologii gwiazda-magistrala, awaria jednego komputera nie wpływa na działanie reszty sieci. Gwiazda pierścień komputery są podłączone do koncentratora jak w topologii gwiazdy. Jednakże koncentratory są połączone ze sobą w topologii pierścienia. gwiazda - magistrala gwiazda pierścień koncentrator

30 Wraz z utworzonym fizycznym połączeniem należy powiązać warstwę logiczną technologie sieciową i protokół komunikacyjny. Protokół zbiór reguł i standardów, które umożliwiają komunikacje między urządzeniami w sieci. Komputery mogą komunikować się ze sobą tylko wtedy, gdy korzystają z tego samego protokołu. System Windows obsługuje większość stosowanych obecnie protokołów sieciowych. W danej sieci mogą być wykorzystywane różne protokoły. Chociaż każdy jest w stanie zapewnić podstawową obsługę procesu komunikacji to każdy ma pewne charakterystyczne funkcje. Aby zrozumieć funkcje poszczególnych protokołów należy poznać model OSI.

31 W dużych sieciach (Internet) trudno efektywnie zarządzać procesem komunikacji z powodu zbyt dużego natężenia ruchu w sieci. Problem ten można rozwiązać dzieląc dużą sieć na kilka mniejszych segmentów sieci. Segmenty to mniejsze sieci. Routery łączą sieci LAN. Mają za zadanie łączyć poszczególne podsieci, wyznaczając najkrótszą drogę przemieszczenia pakietu danych. Ponadto w przypadku awarii połączenia routery zmieniają trasę pakietu. Routing przesyłanie danych między różnymi segmentami sieci oraz pomiędzy różnymi sieciami. Wyróżnia się dwa rodzaje protokołów: 1. Protokoły routowalne umożliwiają komunikację między sieciami LAN oraz segmentami sieci, które mogą być rozproszone w obrębie dowolnego obszaru, nawet geograficznego np. TCP/IP i IPX/SPX. 2. Protokoły nieroutowalne umożliwiają komunikację w obrębie jednego segmentu sieci np. NetBEUI.

32 TCP/IP (Transmision Control Protocol / Internet Protocol) routowalny; jest standardem przemysłowym. Jako standard przemysłowy jest otwarty tzn. nie jest kontrolowany przez żadną organizację. Pozwala łączyć różne systemy operacyjne. IPX / SPX routowalny, wykorzystywany w sieciach, w których pracują serwery NetWare (sieci Novell) NetBEUI szybki protokół transportowy. Używane w sieciach LAN obejmujących komputerów, które nie muszą przesyłać danych do innych podsieci; protokół ten nie obsługuje routingu. AppleTalk stos protokołów jest własnością firmy Apple Komputer, został zaprojektowany aby zapewnić komputerom Apple Macintosh możliwość współdzielenia plików i drukarek w środowisku sieciowym.

33 Model OSI (ang. Open System Interconnection ) podział systemów sieciowych na 7 całkowicie niezależnych warstw: 1. Warstwa aplikacji sposób wymiany danych między aplikacjami, np. WWW, HTTP, IRC, FTP, SMTP. 2. Warstwa prezentacji - formatuje prezentowane dane; dzięki temu mają one tę samą niezależną od programu strukturę. 3. Warstwa sesji odpowiada za synchronizację przesyłanych danych (na 1 komputerze może być uruchomionych wiele aplikacji sieciowych). 4. Warstwa transportu TCP, UDP (sprawdza poprawność przesłanych danych, odpowiada za ponowne przesyłanie uszkodzonych pakietów). 5. Warstwa sieciowa IP, ARP (adresuje informacje w sieci i między sieciami), odpowiada za adresowanie i przesyłanych danych. 6. Warstwa łącza danych określa sposób dostępu do medium, takiego jak przewód sieciowy. 7. Warstwa fizyczna Ethernet, MAC (fizyczne medium, karty sieciowe, okablowanie) realizowana jest sprzętowo.

34 Model OSI opisuje drogę danych od aplikacji w systemie jednej stacji roboczej do aplikacji w systemie drugiej. Przed wysłaniem dane wraz z przekazywaniem do niższych warstw sieci zmieniają swój format, przez dodanie swojego nagłówka proces tzw. enkapsulacji / dekapsulacji

35

36 W sieci przesyłane są: dane oraz informacje sterujące. Ramka (ang. Frame) jednostka warstwy łacza; zawiera inf. sterujące Pakiet j. informacji, źródłem i przeznaczeniem jest w. sieciowa; Komórka (ang. cell) j. informacji złożona z dwóch elementów: Nagłówka komórki długość 5 bajtów Danych komórki długość 48 bajtów Komórka odnosi się do w. łącza danych i ma zawsze stałą długość Datagram - j. informacji, źródłem i przeznaczeniem jest w. sieciowa; Segment -j. informacji, źródłem i przeznaczeniem jest w. transportowa; Komunikat j. informacji, źródłem i przeznaczeniem jest w. aplikacji; Strumień danych wypływa z warstw 7,6,5; warstwa transportowa zamienia go na segmenty dodając swój nagłówek. Warstwa sieci dzieli dane na równe porcje pakiety, dodając swój nagłówek, który zawiera adresy nadawcy i odbiorcy. W. łacza dzieli dane na ramki. Ramki zawierają informacje o adresie MAC. Warstwa fizyczna zamienia danie na bity.

37 4. Warstwa aplikacji obejmuje 3 górne warstwy modelu OSI (aplikacji, prezentacji, sesji) 3. Warstwa transportowa odpowiada za dostarczenie danych, inicjowanie sesji, kontrola błędów, sprawdzanie kolejności segmentów 2. Warstwa Internetu odpowiada za adresowanie logiczne i transmisję danych, a także za podział i składanie pakietów w całość. 1. Warstwa dostępu do sieci określa właściwe procedury transmisji danych w sieci w tym dostęp do medium transmisyjnego (Ethernet, TokenRing, FDDI)

38 TCP/IP - najbardziej kompletny i akceptowalny protokół sieciowy. Udostępnia technologię umożliwiającą łączenie różnych systemów. Warstwy TCP/IP: Warstwa aplikacji programy użytkowe przez tę warstwę uzyskują dostęp do sieci, np: HTTP - przesyłanie plików stron WWW FTP przesyłanie plików Warstwa transportowa TCP niezawodny protokół transportowy. Transmisja realizowana jest następująco: na komputerze źródłowym dane są dzielone na pakiety. Jeśli po określonym czasie potwierdzenie odbioru nie nadejdzie, pakiet jest powtórnie wysyłany Pakiety zawierają sumę kontrolną, na podstawie której sprawdzana jest poprawność danych. Na komputerze docelowym TCP składa pakiety. Komputer docelowy wysyła potwierdzenie odbioru UDP szybki, ale zawodny transfer danych bez gwarancji ich dostarczenia. Nie wymaga potwierdzenia odebrania danych.

39 Warstwa internetowa zapewnia komunikację w różnych środowiskach. Do protokołów tej warstwy należą: IP protokół transportowy, odpowiedzialny za adresowanie i dostarczenie danych ARP (Address Resolution Protocol) - odpowiada za przekształcanie 32-bitowych adresów IP na 48-bitowe adresy MAC i odwrotnie. Karta sieciowa używa unikatowego adresu MAC. Na jego podstawie można zidentyfikować komputer docelowy w sieci. Pamięć podręczna ARP przechowuje tabelę zawierającą adresy IP i przyporządkowane im adresy MAC Warstwa dostępu do sieci odpowiada za przesyłanie sygnału przez medium. Na tej warstwie znajdują się fizyczne urządzenia: karty, okablowanie. Nie zawiera protokołów programowych lecz protokoły określające sposób transmisji danych np.: Ethernet FDDI Token Ring

40 Adres IP unikalny 32-bitowy numer przypisany do każdego komputera w sieci; IP identyfikuje sieć lokalną, do której należy oraz numer komputera w tej sieci. Adres IP składa się z 4-bajtów (oktetów). Zakres wartości w każdym oktecie: oktet 2 oktet 3 oktet 4 oktet Składniki adresu IP: 1. bity określające klasę adresu, 2. Identyfikator sieci lokalnej LAN 3. Identyfikator hosta identyfikator sieci identyfikator hosta w. x. y. z. Sieć lokalna - hosty znajdujące się po tej samej stronie routera. Mają taką samą wartość bitów w części sieciowej adresu IP. Sieć zewnętrzna - hosty poza routerem. Mają inną wartość bitów w części sieciowej adresu IP.

41 W adresowaniu klasowym wyróżniono pięć klas adresowych A, B, C, D, E. Klasy A, B, C wykorzystuje się do adresacji hostów, adresy klas D i E są wykorzystywane do celów eksperymentalnych przez IETF Internet Engineering Task Force. adresy klasy A identyfik.sieci 8 identyfikator hosta 24 bity adresy klasy B identyfikator sieci 16 bitów identyfikator hosta 16 bitów adresy klasy C identyfikator sieci 24 bity Id. hosta 8 bitów W X Y Z Klasa A -liczba sieci = 2 7-1, liczba hostów = Klasa B - liczba sieci = , liczba hostów = Klasa C - liczba sieci = , liczba hostów = 254

42 Przydział adresu do danej klasy zależy od wartości dziesiętnej ich 1-go oktetu. Klasa A 1 najstarszy bit 1 oktetu = 0 ( ) 2 = 127 * Klasa B 2 najstarsze bity 1 oktetu = 10 ( ) 2 = 191 Klasa C 3 najstarsze bity 1 oktetu = 110 ( ) 2 = 223 Klasa D 4 najstarsze bity 1 oktetu = 1110 ( ) 2 = 239 Klasa E 4 najstarsze bity 1 oktetu = 1111 ( ) 2 = 255 adresy klasy A adresy klasy B adresy klasy C adresy klasy D Adresy klasy E Adresy typu D tzw. adresy grupowe są wykorzystywane do transmisji typu multicast. (komunikacja pomiędzy 1 wysyłającym a wieloma odbiorcami w sieci). * Adres 127.x.y.z jest zarezerwowany do celów diagnostycznych np adres lokalnego hosta, adres pętli zwrotnej, loopback

43 statycznie - ręczna konfiguracja protokołu TCP/IP dynamicznie - poprzez serwer DHCP (ang. Dynamic Host Configuration Protocol) posiada on zdefiniowaną pulę adresów, które są przydzielane na określony czas tzw. czas dzierżawy adresu (Lease Duration) poszczególnym hostom pracującym w sieci. Nadawanie numeru IP statycznie. Elementy konfiguracji protokołu TCP/IP: 1. adres IP adres przypisany do każdego komputera w sieci. Segmenty sieci połączone przez router noszą nazwę podsieci. 2. maska podsieci numer podobny do adresu IP. Maska wskazuje ile bitów w adresie IP przeznaczonych jest do maskowania części sieciowej adresu IP. Standardowe maski podsieci (klasy, wartości dziesiętne, liczba hostów 2 N - 2): klasa A klasa B klasa C adres bramy wyjścia (routera) 4. adresy DNS (Domain Name System)

44 CIDR (ang. Classless Inter-Domain Routing) bezklasowa metoda przydzielania adresów IP, wprowadzona w 1993 roku przez (IETF - Internet Engineering Task Force) w celu zastąpienia wcześniejszego, klasowego sposobu adresacji. W CIDR długość maski podsieci jest dostosowana do potrzeb danej podsieci (ang. Variable Length Subnet Masks VLSM), CIDR pozwala na używanie masek sieciowych różnej długości, w przeciwieństwie do modelu z klasami (długości masek 8, 16, 24 bitów). CIDR pozwala na efektywniejsze wykorzystywanie puli adresów IP; wprowadzenie CIDR wiązało się z problemem niewystarczającej ilości adresów IP w wersji 4. W systemie CIDR maskę podaje się jako liczbę bitów po /. Np /29-29 bitów maski opisuje część sieciową, 3 pozostałe bity są używane do adresacji hostów.

45 Dostawcy Internetu dysponują pulą adresów, którą otrzymują z lokalnego biura rejestracji (Regional Internet Registries lub Europa RIPE). W dokumencie RFC 1918 wyróżniono trzy pule adresów IP przeznaczonych tylko do użytku prywatnego. Adresy te mogą być stosowane tylko w sieciach wewnętrznych; każdy może je przydzielać samodzielnie. Oznacza to że ten sam adres może zostać wykorzystany w wielu różnych sieciach prywatnych. Pakiety z takimi adresami nie są routowane przez Internet. Klasa Zakres adresów prywatnych Liczba sieci Liczba hostów A B C

46 Komunikacja między dwoma komputerami w sieci dojdzie do skutku, jeżeli iloczyn logiczny adresu IP oraz maski podsieci dla obu stacji będzie identyczny. Przykład: adres IP maska podsieci stacja stacja ( ) maska podsieci adres sieci ( ) maska podsieci adres sieci adresy części sieciowych obu adresów są różne Wynik : komunikacja nie dojdzie do skutku ponieważ stacje należą do różnych sieci.

47 Ograniczona ilość adresów prowadzi do wyczerpania puli adresów. Rozwiązaniem tego stanu jest translacja adresów w sieci lokalnej (NAT) na adres publiczny. NAT (ang. Network Address Translation) translacja adresów sieciowych; znana jako maskarada sieci / IP usługa przesyłania ruchu sieciowego poprzez router, która wiąże się ze zmianą źródłowych lub docelowych adresów IP. Translacja wymaga wykupienia 1 publicznego adresu IP oraz przypisania komputerom ich prywatnych adresów IP a następnie skonfigurowania bramy wyjścia (routera) tak aby zamieniała adresy prywatnej sieci na adres bramy i odwrotnie. Internet Sieć lokalna brama brama zamiana połączeń z x na

48 Konfigurowanie połączenia. Przydzielanie adresu IP ręcznie.

49 Przydzielanie adresu IP automatycznie - za pomocą serwera DHCP.

50 Rozwiązywanie nazw zamiana adresu IP na nazwę przyjazna dla użytkownika. Np. do adresu IP przypisana jest nazwa domenowa onet.pl. Nazwy hostów to nazwa hosta przypisana do adresu IP. Może zawierać do 256 znaków. Dwie postaci nazw hostów: alias pojedyncza nazwa przypisana do adresu. Np SBS2k. nazwa domenowa np. sbs2k.men.org.pl Nazwy są zamapowane w plikach: Hosts i Lmhosts C:\Wint\system32\drivers\etc) Nazwy NetBIOS 16-znakowe do identyfikacji zasobów w sieci. Może reprezentować pojedynczy komputer lub grupę komputerów. DNS (Domain Name System System Nazw Domen) metoda nazewnicza komputerów i usług sieciowych.

51 DNS baza danych nazw hostów oraz adresów IP. Pierwotnie nazwy hostów oraz ich adresy IP były przechowywane w pliku HOSTS.TXT opracowanym w Stanford w Instytucie Badań nad Sieciami. Ze względu na rozmiary pliku i czas jego aktualizacji stanowił on wąskie gardło procesu określania nazw. W 1985 roku zaprezentowano system nazw domen. Nazwy hostów w Internecie dzielą się na oddzielne domeny. System DNS jest zorganizowany w sposób hierarchiczny. Domeny najwyższego poziomu obsługują bazę danych domen II go poziomu, domeny II- poziomu obsługują bazę kolejnego, niższego który jest reprezentowany przez kropke (.)..com,.gov,.mil,.org,.edu,.net funkcjonalne.pl,.de. fr..uk,.it - regionalne

52 ARP hostname ipconfig /all ping adres netstat ARP (Address Resolution Protocol) utrzymuje ścieżkę adresów IP i odpowiadające im fizyczne adresy sieciowe. Dzięki niemu można czytać tablice ARP w celu identyfikacji adresu sprzętu, który wysyła pakiety. podaje nazwę lokalnego hosta wyświetla konfigurację komputera i adresu IP w sieci. Domyślnie wyświetla tylko adres IP, maskę podsieci i bramę karty związanej z protokołem TCP/IP. diagnozuje połączenie sieciowe miedzy dwoma hostami; korzysta z protokołu ICMP (ang. Internet Control Message Protocol, internetowy protokół komunikatów kontrolnych) stan sesji TCP /IP nslookup pozwala na sprawdzenie nazwy lub numeru IP serwera. Ogólna postać polecenia: nslookup [adres_ip] lub [nazwa_hosta] Jeżeli program zostanie użyty bez podania parametrów, użytkownik zostanie poproszony o ich podanie. Program następnie powinien podać nazwę i adres domyślnego serwera DNS, nazwę serwera użytego do uzyskania odpowiedzi na zadane pytanie (request) oraz adres IP i nazwę hosta, o którego pytano. Poleceniem exit kończy się działanie aplikacji. tracert program bada trasę pakietów w sieci IP pomiędzy hostami; wywodzi się z Uniksowego programu traceroute

53 ipconfig /all ping stacja01 ping tracert netstat wyświetla statystykę protokołu i bieżących połączeń sieciowych TCP/IP; do wyświetlenia tablicy routingu nslookup adres; wyszukiwania szczegółowych informacji odnoszących się do serwerów dns arp a wyświetla tablicę adresów IP oraz adresów MAC

54 www przeglądanie stron internetowych Poczta elektroniczna (SMTP - Simple Mail Transfer Protocol) IRC rozmowy tekstowe w czasie rzeczywistym telnet praca na zdalnym komputerze np. telnet o alpha.bn.org.pl login: library Q - wyjście FTP, P2P transferowanie plików (FTP - File Transport Protocol) News grupy dyskusyjne (NNTP -Network News Transfer Protocol) komunikatory internetowe (np. Gadu-Gadu, Skype, Tlen) radio internetowe, telewizja internetowa aukcje internetowe giełda internetowa bankowość elektroniczna gry online

55