Księgarnia PWN: Mark A. Dye, Rick McDonald, Antoon Tony W. Rufi - Akademia sieci Cisco. CCNA Exploration. Semestr 1. Spis treúci

Transkrypt

1 Księgarnia PWN: Mark A. Dye, Rick McDonald, Antoon Tony W. Rufi - Akademia sieci Cisco. CCNA Exploration. Semestr 1 Spis treúci Informacje o autorach...17 Informacje o redaktorach technicznych wydania oryginalnego Dedykacje Podziękowania Symbole używane w książce Składnia poleceń stosowana konwencja Wprowadzenie Cel tej książki Do kogo książka jest adresowana Charakterystyka książki Zakres tematyczny Łatwość czytania Ćwiczenia Podręcznik Labs and Study Guide Program Packet Tracer i związane z nim zadania Organizacja książki Rozdziały i ich tematyka CD ROM i jego zawartość Rozdział 1. Życie w sieciocentrycznym świecie Cele Ważne terminy Komunikowanie się w sieciocentrycznym świecie Sieci wspomagające sposób życia Przykłady współczesnych popularnych narzędzi komunikacyjnych Sieci wspomagające sposób uczenia się Sieci wspomagające sposób pracy Sieci dostarczające rozrywki Komunikowanie się: istotna część codziennego życia Na czym polega komunikowanie się Jakość komunikowania się Sieć jako platforma Komunikowanie się za pośrednictwem sieci Elementy sieci Wiadomość Nośnik Urządzenia Reguły Sieci konwergentne... 47

2 4 Akademia sieci Cisco. CCNA Exploration. Semestr 1. Podstawy sieci Architektura Internetu Architektura sieci Architektura sieci odpornej na awarie Sieci typu połączeniowego z komutacją obwodów Sieci typu bezpołączeniowego z komutacją pakietów Architektura sieci skalowalnej Zapewnianie jakości usług Zapewnienie bezpieczeństwa sieci Zapewnienie poufności Utrzymywanie integralności komunikacji Zapewnienie dostępności Trendy w świecie sieci...58 Dokąd to wszystko zmierza? Użytkownicy mobilni Nowe i bardziej funkcjonalne urządzenia Zwiększona dostępność usług Możliwości kariery związanej z sieciami Podsumowanie Zadania i ćwiczenia Sprawdzian nabytej wiedzy Pytania i zadania problemowe Pogłębianie wiedzy Rozdział 2. Komunikowanie się za pośrednictwem sieci Cele Ważne terminy Platforma komunikacyjna Elementy komunikowania się Przesyłanie wiadomości Składniki sieci...71 Urządzenia końcowe i ich rola w sieci Urządzenia pośredniczące i ich rola w sieci Nośniki sieciowe Sieci lokalne, rozległe i międzysieci Sieci lokalne Sieci rozległe Internet: sieć sieci...76 Reprezentacje sieci Protokoły Reguły rządzące komunikacją Protokoły sieciowe Zestawy protokołów a standardy branżowe Interakcja protokołów Protokoły niezależne od technologii Zastosowanie modeli warstwowych Korzyści z przyjęcia modelu warstwowego... 82

3 Spis treści 5 Model protokołów i model odniesienia Model TCP/IP Proces komunikacji Jednostki PDU i enkapsulacja Proces wysyłania i odbierania Model OSI...88 Porównanie modelu OSI z modelem TCP/IP Adresowanie w sieci...90 Adresy w sieci Dostarczanie danych do urządzenia końcowego Przechodzenie danych przez międzysieć Dostarczanie danych do właściwej aplikacji Podsumowanie Zadania i ćwiczenia Sprawdzian nabytej wiedzy Pytania i zadania problemowe Pogłębianie wiedzy Rozdział 3. Funkcje i protokoły warstwy aplikacji Cele Ważne terminy Aplikacje: interfejs między sieciami Modele OSI i TCP/IP Warstwa prezentacji Warstwa sesji Protokoły warstwy aplikacji TCP/IP Oprogramowanie warstwy aplikacji Aplikacje z obsługą sieci Usługi warstwy aplikacji Aplikacje użytkownika, usługi i protokoły warstwy aplikacji Funkcje protokołów warstwy aplikacji Zaopatrywanie aplikacji i usług Model klient serwer Serwery Usługi i protokoły warstwy aplikacji Sieć i aplikacje P2P Sieci P2P Aplikacje P2P Przykłady usług i protokołów warstwy aplikacji Usługi i protokół DNS Jak działa usługa DNS Określanie nazw i przechowywanie ich w pamięci podręcznej Hierarchia DNS Usługa WWW i protokół HTTP Usługi poczty elektronicznej i protokoły SMTP/POP Procesy serwera poczty elektronicznej: MTA i MDA

4 6 Akademia sieci Cisco. CCNA Exploration. Semestr 1. Podstawy sieci FTP DHCP Usługi udostępniania plików i protokół SMB Usługi P2P i protokół Gnutella Usługi i protokół Telnet Podsumowanie Zadania i ćwiczenia Sprawdzian nabytej wiedzy Pytania i zadania problemowe Pogłębianie wiedzy Rozdział 4. Model OSI warstwa transportu Cele Ważne terminy Rola warstwy transportu Przeznaczenie warstwy transportu Śledzenie poszczególnych konwersacji Segmentacja danych Składanie segmentów Identyfikowanie aplikacji Kontrola przepływu Naprawa błędów Inicjowanie sesji Zmienność wymagań odnośnie do danych Obsługa niezawodnej komunikacji TCP i UDP UDP (User Datagram Protocol) TCP (Transmission Control Protocol) Adresowanie z użyciem portów Identyfikowanie konwersacji Typy adresowania portów i sposoby ich przydzielania Segmentacja i składanie: algorytm dziel i rządź TCP: niezawodność komunikacji Zapewnienie niezawodności konwersacji Procesy serwera w protokole TCP Ustanawianie i kończenie połączenia TCP Uzgadnianie trójstopniowe w protokole TCP Etap 1: SYN Etap 2: SYN i ACK Etap 3: ACK Kończenie sesji TCP Potwierdzanie z okienkowaniem w protokole TCP Retransmisja TCP Sterowanie zatorami TCP: minimalizacja liczby traconych segmentów Kontrola przepływu Dynamiczne wymiary okien

5 Spis treści 7 UDP: komunikacja z niewielkim obciążeniem UDP: niewielkie obciążenie a niezawodność Zestawianie datagramów UDP Procesy serwera i obsługa żądań UDP Procesy klienta w protokole UDP Podsumowanie Ćwiczenia Sprawdzian nabytej wiedzy Pytania i zadania problemowe Pogłębianie wiedzy Rozdział 5. Model OSI warstwa sieci Cele Ważne terminy IPv Warstwa sieci: komunikacja między hostami Adresowanie Enkapsulacja Routing Dekapsulacja Protokoły warstwy sieci IPv4: przykład protokołu warstwy sieci Protokół bezpołączeniowy Najlepiej, jak to możliwe Protokół niezależny od nośnika Pakiet IPv4: enkapsulacja jednostki PDU warstwy transportu Nagłówek pakietu IPv Sieci: dzielenie hostów na grupy Tworzenie wspólnych grup Grupowanie hostów według lokalizacji geograficznej Grupowanie hostów według ich przeznaczenia Grupowanie hostów według prawa własności Dlaczego rozdzielać hosty na sieci Wydajność Bezpieczeństwo Zarządzanie adresami i adresowanie hierarchiczne Wyodrębnianie sieci z sieci Routing: jak są obsługiwane pakiety danych Parametry urządzeń: wspomaganie komunikacji wykraczającej poza sieć lokalną Pakiety IP: przenoszenie danych między punktami końcowymi Brama: droga wyjściowa z sieci Brama domyślna Potwierdzanie bramy i trasy Trasa: droga do sieci Tablica routingu hosta Routing

6 8 Akademia sieci Cisco. CCNA Exploration. Semestr 1. Podstawy sieci Sieć docelowa Wpisy w tablicy routingu Trasa domyślna Następny skok: dokąd pakiet jest następnie kierowany Przekazywanie pakietu: przemieszczanie pakietu w kierunku miejsca docelowego Procesy routingu: jak routery uczą się tras Routing statyczny Routing dynamiczny Protokoły routingu Podsumowanie Ćwiczenia Sprawdzian nabytej wiedzy Pytania i zadania problemowe Pogłębianie wiedzy Rozdział 6. Adresowanie w sieci: IPv Cele Ważne terminy Adresy IPv Anatomia adresu IPv Notacja dziesiętna z kropkami Adres sieci i adres hosta Przekształcanie liczb dwójkowych na dziesiętne Systemy pozycyjne Dwójkowy system liczbowy Obliczenia dwójkowe Przekształcanie liczb dziesiętnych na dwójkowe Adresy w różnych typach transmisji: jednostkowej, rozgłoszeniowej i grupowej Transmisja jednostkowa i adresy jednostkowe Transmisja rozgłoszeniowa i adresy rozgłoszeniowe Transmisja grupowa i adresy grupowe Adresy IPv4 używane do różnych celów Typy adresów w sieci IPv Adres sieci Adres rozgłoszeniowy Adresy hostów Prefiksy sieci Maska podsieci: definiowanie bitów sieci i bitów hosta w adresie Zakres adresów eksperymentalnych IPv Adresy publiczne i prywatne Specjalne jednostkowe adresy IPv Trasa domyślna Pętla zwrotna Adresy łączy lokalnych Adresy do testowania sieci

7 Spis treści 9 Historia adresowania IPv Historyczne klasy sieci Ograniczenia systemu adresowania klasowego Adresowanie bezklasowe Przypisywanie adresów Planowanie adresów w sieci Zapobieganie duplikowaniu adresów Zapewnienie dostępu i jego kontrola Monitorowanie bezpieczeństwa i wydajności Przypisywanie adresów w obrębie sieci Statyczne lub dynamiczne adresowanie urządzeń użytkowników końcowych Adresy dla urządzeń użytkowników Statyczne przypisywanie adresów Dynamiczne przypisywanie adresów Wybieranie adresów urządzeń Adresy dla serwerów i urządzeń peryferyjnych Adresy dla hostów dostępnych z Internetu Adresy dla urządzeń pośredniczących Adresy dla routerów i ścian ogniowych IANA (Internet Assigned Numbers Authority) Dostawcy usług internetowych Usługi świadczone przez dostawców Warstwy dostawców usług internetowych Obliczanie adresów Przynależność hosta do sieci Iloczyn logiczny: co znajduje się w sieci Proces obliczania iloczynu logicznego Obliczanie adresu sieci, adresów hostów i adresu rozgłoszeniowego Obliczanie adresu sieci Obliczanie najmniejszego adresu hosta Obliczanie adresu rozgłoszeniowego Obliczanie największego adresu hosta Ustalanie zakresu adresów hostów Podstawy podziału na podsieci Tworzenie dwóch podsieci Tworzenie trzech podsieci Tworzenie sześciu podsieci Dzielenie sieci na podsieci o właściwych rozmiarach Ustalenie łącznej liczby hostów Ustalenie liczby sieci i ich rozmiarów Przydzielanie adresów Ustalanie łącznej liczby hostów Dzielenie podsieci na podsieci Większa liczba podsieci dla mniejszej liczby hostów Dodatkowy przykład podziału na podsieci Mapa VLSM

8 10 Akademia sieci Cisco. CCNA Exploration. Semestr 1. Podstawy sieci Testowanie warstwy sieci Ping : testowanie stosu lokalnego Ping do bramy: testowanie połączenia z siecią lokalną Ping do zdalnego hosta: testowanie połączenia ze zdalną siecią Traceroute (tracert): testowanie trasy Czas tam i z powrotem (RTT) Czas życia (TTL) ICMPv4: protokół wspomagający przesyłanie wiadomości i testowanie Potwierdzenie hosta Nieosiągalne miejsce docelowe lub usługa Przekroczenie czasu Przekierowanie trasy Tłumienie źródła Wprowadzenie do protokołu IPv Podsumowanie Ćwiczenia Sprawdzian nabytej wiedzy Pytania i zadania problemowe Pogłębianie wiedzy Rozdział 7. Model OSI warstwa łącza danych Cele Ważne terminy Warstwa łącza danych: uzyskiwanie dostępu do nośnika Obsługa usług warstw górnych i połączenia z nimi Sterowanie przesyłaniem danych przez nośnik lokalny Tworzenie ramki Łączenie usług warstw górnych z nośnikiem Standardy Techniki MAC: wprowadzanie danych do nośnika Metoda MAC dla nośnika współdzielonego Sterowany dostęp do nośnika współdzielonego Dostęp do nośnika współdzielonego oparty na rywalizacji Metoda MAC dla nośnika niewspółdzielonego Topologia logiczna a topologia fizyczna Topologia punkt punkt Topologia z dostępem wielu węzłów Topologia pierścienia MAC: adresowanie i ramkowanie danych Protokoły warstwy łącza danych: ramka Ramkowanie: rola nagłówka Adresowanie: gdzie ramka jest dostarczana Ramkowanie: rola stopki Przykładowe ramki warstwy łącza danych Protokół Ethernet dla sieci LAN Protokół PPP dla sieci WAN

9 Spis treści 11 Protokół dla bezprzewodowej sieci LAN Złożenie wszystkiego w całość: droga danych przez międzysieć Podsumowanie Ćwiczenia Sprawdzian nabytej wiedzy Pytania i zadania problemowe Pogłębianie wiedzy Rozdział 8. Model OSI warstwa fizyczna Cele Ważne terminy Warstwa fizyczna: sygnały komunikacyjne Przeznaczenie warstwy fizycznej Działanie warstwy fizycznej Standardy warstwy fizycznej Podstawy warstwy fizycznej Kodowanie i przekształcanie na sygnały: reprezentowanie bitów Przekształcanie bitów na sygnały dla nośnika Kodowanie NRZ Kodowanie Manchester Kodowanie: grupowanie bitów Szybkość przesyłania danych Nośnik fizyczny: połączenie transmisyjne Typy nośników fizycznych Nośnik miedziany Nośnik światłowodowy Nośnik bezprzewodowy Bezprzewodowa sieć LAN Złącza nośników Podsumowanie Ćwiczenia Sprawdzian nabytej wiedzy Pytania i zadania problemowe Pogłębianie wiedzy Rozdział 9. Ethernet Cele Ważne terminy Wprowadzenie do technologii Ethernet Ethernet: standardy i implementacja Ethernet: warstwa 1 i warstwa LLC: połączenie z warstwami górnymi MAC: wprowadzanie danych do nośnika Enkapsulacja danych MAC Fizyczne implementacje standardu Ethernet

10 12 Akademia sieci Cisco. CCNA Exploration. Semestr 1. Podstawy sieci Ethernet: komunikacja w sieci LAN Ethernet historyczny Ethernet zastany Ethernet współczesny Przejście do sieci 1 Gb/s i szybszych Ramka ethernetowa Ramka: enkapsulacja pakietu Ethernet: adres MAC Struktura adresu MAC Urządzenia sieciowe Liczby szesnastkowe i adresowanie Bajty a wartości szesnastkowe Przedstawianie wartości szesnastkowych Przekształcenia z udziałem liczb szesnastkowych Wyświetlanie adresu MAC Różne warstwy adresowania Warstwa łącza danych Warstwa sieci Ethernet: komunikacja jednostkowa, grupowa i rozgłoszeniowa Adresy jednostkowe Adresy rozgłoszeniowe Adresy grupowe Ethernet: metoda MAC Kontrola dostępu do nośnika w sieci Ethernet CSMA/CD: przebieg procesu Nasłuch przed wysłaniem Wykrywanie kolizji Sygnał zagłuszania i losowe odczekiwanie Koncentratory i domeny kolizji Czas w sieciach Ethernet Opóźnienie Synchronizacja Czas bitu Szczelina czasowa Odstęp międzyramkowy i czas odczekiwania Odstęp międzyramkowy Długość sygnału zagłuszania Czas odczekiwania Warstwa fizyczna Ethernetu Ethernet 10 Mb/s i 100 Mb/s Ethernet 10 Mb/s: 10BASE T Ethernet 100 Mb/s: Fast Ethernet Ethernet 1000 Mb/s Ethernet 1000BASE T Ethernet 1000BASE SX i 1000BASE LX z nośnikiem światłowodowym Ethernet: wersje przyszłościowe

11 Spis treści 13 Koncentratory i przełączniki Ethernet zastany: stosowanie koncentratorów Ograniczona skalowalność Zwiększone opóźnienie Większa liczba błędów sieciowych Większa liczba kolizji Ethernet: wykorzystanie przełączników Sieci z węzłami podłączonymi bezpośrednio do przełącznika Zastępowanie koncentratorów przełącznikami Przełączniki: przekazywanie selektywne Przekazywanie na podstawie docelowego adresu MAC Działanie przełącznika ARP (Address Resolution Protocol) Ustalanie adresów MAC odpowiadających adresom IPv Utrzymywanie pamięci podręcznej z wpisami adresów Dodawanie wpisów do tablicy ARP Uzyskiwanie odwzorowania adresu dla ramki Odwzorowywanie miejsc docelowych spoza sieci lokalnej Usuwanie odwzorowań adresów Problemy z rozgłaszaniem ARP Obciążenie nośnika Bezpieczeństwo Podsumowanie Ćwiczenia Sprawdzian nabytej wiedzy Pytania i zadania problemowe Pogłębianie wiedzy Rozdział 10. Planowanie i okablowanie sieci Cele Ważne terminy Sieci LAN: tworzenie połączenia fizycznego Dobór odpowiednich urządzeń dla sieci LAN Urządzenia międzysieciowe Urządzenia w sieci lokalnej Czynniki wpływające na wybór urządzenia Wybór przełącznika Wybór routera Połączenia między urządzeniami LAN i WAN: zestawianie połączeń Obszary robocze Węzeł dystrybucyjny Okablowanie poziome Okablowanie pionowe (szkieletowe) Typy nośników Zestawianie połączeń LAN

12 14 Akademia sieci Cisco. CCNA Exploration. Semestr 1. Podstawy sieci Typy interfejsów Kabel UTP bez przeplotu Kabel z przeplotem Zestawianie połączeń WAN Urządzenia DCE i DTE Zestawianie połączeń WAN w laboratorium Opracowywanie schematu adresowania Ustalanie liczby hostów w sieci Ustalanie liczby sieci Liczenie podsieci Maski podsieci Opracowywanie standardu adresowania w międzysieci Obliczanie podsieci Obliczanie adresów: przypadek Obliczanie adresów: przypadek Połączenia między urządzeniami Interfejsy urządzeń Interfejs ethernetowy Interfejs szeregowy Interfejs konsoli Interfejs pomocniczy (AUX) Tworzenie połączenia do zarządzania urządzeniem Krok 1: Użycie kabla odwróconego (konsolowego) Krok 2: Konfigurowanie emulatora terminalu Krok 3: Logowanie się za pomocą emulatora terminalu Podsumowanie Ćwiczenia Sprawdzian nabytej wiedzy Pytania i zadania problemowe Pogłębianie wiedzy Rozdział 11. Konfigurowanie i testowanie sieci Cele Ważne terminy Konfigurowanie urządzeń Cisco: podstawy systemu IOS System Cisco IOS Sposoby uzyskiwania dostępu Dostęp przez port konsolowy Dostęp przez Telnet lub SSH Dostęp przez port AUX Pliki konfiguracyjne Plik konfiguracji startowej Konfiguracja bieżąca Wprowadzenie do trybów pracy systemu Cisco IOS Znaki gotowości Tryb wykonawczy użytkownika

13 Spis treści 15 Uprzywilejowany tryb wykonawczy Przechodzenie między trybem wykonawczym użytkownika a uprzywilejowanym trybem wykonawczym Podstawowa struktura poleceń systemu IOS Konwencje opisu składni poleceń IOS Interfejs wiersza poleceń: korzystanie z pomocy Pomoc kontekstowa Sprawdzanie składni polecenia Klawisze szybkiego dostępu i skróty Polecenia sprawdzające z systemu IOS Polecenie show interfaces Polecenie show version Tryby konfiguracji systemu IOS Podstawowa konfiguracja z użyciem systemu Cisco IOS Nadawanie nazw urządzeniom Ograniczanie dostępu do urządzenia: konfigurowanie haseł i banerów Hasło konsoli Hasła uprzywilejowania (enable i enable secret) Hasło VTY Szyfrowanie wyświetlania haseł Komunikaty na banerach Zarządzanie plikami konfiguracyjnymi Określanie zmienionej konfiguracji jako nowej konfiguracji startowej Przywracanie pierwotnej konfiguracji urządzenia Sporządzanie kopii zapasowych plików konfiguracyjnych Usuwanie wszystkich konfiguracji Sporządzanie zapasowych kopii konfiguracji za pomocą rejestracji tekstu (HyperTerminal lub TeraTerm) Przywracanie konfiguracji z plików tekstowych Konfigurowanie interfejsów Włączanie interfejsu Konfigurowanie interfejsów ethernetowych routera Konfigurowanie interfejsów szeregowych routera Opisywanie interfejsów Konfigurowanie interfejsu przełącznika Sprawdzanie zdolności połączeniowej Testowanie stosu TCP/IP Sekwencja testowania za pomocą narzędzia ping Testowanie pętli zwrotnej Testowanie interfejsu Sprawdzanie interfejsów routera Testowanie zdolności połączeniowej routera Sprawdzanie interfejsów przełącznika Testowanie zdolności połączeniowej przełącznika Testowanie sieci lokalnej Testowanie bramy i zdolności do uzyskiwania połączeń zdalnych

14 16 Akademia sieci Cisco. CCNA Exploration. Semestr 1. Podstawy sieci Testowanie następnego skoku Testowanie hostów zdalnych Testowanie zdolności routera do obsługi połączeń zdalnych Śledzenie trasy i interpretowanie uzyskanych wyników Polecenia ping i trace Śledzenie trasy do hosta zdalnego Sekwencja testowa: wszystko razem Monitorowanie i dokumentowanie sieci Podstawowe poziomy odniesienia dla sieci Przechwytywanie informacji z hosta Przechwytywanie informacji z systemu IOS Przechwytywanie i interpretowanie informacji o trasach Rozpoznawanie węzłów w sieci Skanowanie ping Połączenia z przełącznikiem Podsumowanie Ćwiczenia Sprawdzian nabytej wiedzy Pytania i zadania problemowe Pogłębianie wiedzy Dodatek. Rozwiązania sprawdzianów nabytej wiedzy oraz zadań problemowych Słowniczek Skorowidz