Sieci komputerowe. Definicja. Elementy

Transkrypt

1 Sieci komputerowe Wprowadzenie dr inż. Maciej Piechowiak Definicja grupa komputerów lub innych urządzeń połączonych ze sobą w celu wymiany danych lub współdzielenia różnych zasobów Elementy Cztery elementy sieci: Medium transmisyjne Reguły działania Wiadomości Urządzenia sieciowe 1

2 Urządzenia sieciowe Połączenia sieciowe Reguły 2

3 Topologie sieci Topologie fizyczne: Topologie logiczne: - rozgłaszanie - przekazywanie tokenu Sieci telekomunikacyjne Sieci telekomunikacyjne sieci telefoniczne sieci komputerowe 3

4 Sieci konwergentne Przepływ głosu, wideo i danych w jednej sieci eliminuje potrzebę tworzenia i zarządzania oddzielnymi sieciami Architektura sieci Tolerancja błędu ograniczenie zasięgu błędu lub uszkodzenia (połączenia nadmiarowe) Architektura sieci Skalowalność dzięki hierarchicznemu, warstwowemu projektowi infrastruktury fizycznej i architektury logicznej 4

5 Architektura sieci Jakość usług wymagania w sieciach konwergentnych zmieniają sposób projektowania architektury sieciowej Architektura sieci Bezpieczeństwo sieci przy przesyłaniu krytycznych i poufnych danych Sieci połączeniowe Przełączanie obwodów (duża ilość obwodów, przy dużym natężeniu połączeń nie wszystkie są realizowane) 5

6 Sieci bezpołączeniowe Przełączanie pakietów (duże opóźnienia przy dużym ruchu, dane zostaną dostarczone) Szerokość pasma bps kbps Mbps Gbps Tbps Szerokość pasma 6

7 Szerokość pasma Szerokość pasma Szerokość pasma Niektórymi spośród czynników mających wpływ na przepustowość są: urządzenia sieciowe, typ przesyłanych danych, topologia sieci, liczba użytkowników sieci, komputer użytkownika, komputer pracujący jako serwer, warunki zasilania. Różnica: pasmo a przepływność!!! 7

8 QoS QoS Tor komunikacyjny urządzenia sieciowe, media, usługi 8

9 Urządzenia pośredniczące Urządzenia pośredniczące: urządzenia dostępowe (koncentratory, przełączniki, bezprzewodowe punkty dostępowe), urządzenia łączące sieci (routery), serwery komunikacyjne i modemy, urządzenia zapewniające bezpieczeństwo (firewalle). Urządzenia pośredniczące Procesy w urządzeniach pośredniczących: regenerują i przekazują sygnały danych, utrzymują informację o ścieżkach transmisyjnych istniejących w sieci i intersieci, powiadamiają inne urządzenia o błędach i awariach w komunikacji, kierują dane alternatywnymi ścieżkami w sytuacji awarii łączy, klasyfikują i kierują wiadomości zgodnie z priorytetami QoS, umożliwiają lub blokują przepływ danych, kierując się ustawieniami bezpieczeństwa. Podział sieci 9

10 Internet vs intranet Protokoły sieciowe Zestawy protokołów sieciowych opisują następujące procesy: format lub strukturę wiadomości, metodę wymiany informacji między urządzeniami sieciowymi po ścieżkach prowadzących do innych sieci, W jaki sposób i kiedy urządzenia sieciowe wysyłają sobie informacje systemowe lub informacje o błędach, nawiązywanie i kończenie sesji komunikacyjnych. Standardy protokołów 10

11 Modele odniesienia Model OSI Model OSI 11

12 Model OSI Model OSI dzieli proces komunikacji sieciowej na mniejsze, łatwiejsze do zarządzania elementy składowe, tworzy standardy składników sieci, dzięki czemu składniki te mogą być rozwijane i obsługiwane przez różnych producentów, umożliwia wzajemną komunikację sprzętu i oprogramowania sieciowego różnych rodzajów, zmiany wprowadzone w jednej warstwie nie dotyczą innych warstw, dzieli proces komunikacji sieciowej na mniejsze składowe, co pozwala na łatwiejsze jego zrozumienie. Model TCP/IP 12

13 Model TCP/IP Jednostki danych protokołu Dane aplikacji przekazywane są w dół stosu protokołów, Na każdym z poziomów protokoły dodają swoje informacje do momentu transmisji danych przez medium, Ten proces powszechnie określa się jako enkapsulację. Forma jaką przyjmują dane w każdej z warstw nazywana jest jednostką danych protokołu - PDU (ang. Protocol Data Unit), Podczas enkapsulacji każda z kolejnych warstw enkapsuluje PDU, które otrzymała z wyższej warstwy zgodnie z użytym protokołem, Na każdym kroku tego procesu, PDU przyjmuje inną nazwę aby odzwierciedlić nową formę, Jednostki danych protokołu Dane - ogólne określenie dla PDU używane w warstwie aplikacji. Segment - PDU warstwy transportowej. Pakiet (ang. Packet) - PDU warstwy sieci. Ramka (ang. Frame) - PDU warstwy dostępu do sieci. Bity (ang. Bits) - PDU używane podczas fizycznej transmisji danych poprzez medium. 13

14 Enkapsulacja Adresowanie Warstwa fizyczna - okablowanie 14