Podstawy informatyki Sieci komputerowe dr inż. Adam Klimowicz
Sieć komputerowa SIEĆ KOMPUTEROWA to zbiór urządzeń komputerowych połączonych ze sobą za pomocą medium transmisyjnego w taki sposób aby możliwa była między nimi wymiana danych. urządzenia komputerowe: komputery, drukarki, dedykowane urządzenia sieciowe itp. medium transmisyjne: kabel miedziany lub światłowodowy, fale radiowe wymiana danych: współdzielenie plików na serwerze, gromadzenie i przesyłanie poczty elektronicznej, udostępnianie zasobów WWW, strumieniowa transmisja dźwięków lub obrazu itp.
Rodzaje sieci Personal Area Network (PAN) Local Area Network (LAN) Metropolitan Area Network (MAN) Wide Area Network (WAN) Storage Area Network (SAN)
Urządzenia sieciowe Karta sieciowa Koncentrator (hub) Przełącznik (switch) Router
Urządzenia końcowe Stacja robocza Serwer Drukarka sieciowa
Protokół komunikacyjny Zbiór ścisłych reguł i kroków postępowania, które są automatycznie wykonywane przez urządzenia komunikacyjne w celu nawiązania łączności i wymiany danych. Dzięki temu, że połączenia z użyciem protokołu odbywają się całkowicie automatycznie typowy użytkownik zwykle nie zdaje sobie sprawy z jego istnienia i nie musi o nim nic wiedzieć.
Model ISO/OSI Aplikacji Prezentacji Sesji Transportowa Sieciowa Łącza danych Fizyczna
Komunikacja w modelu OSI Aplikacji Prezentacji Sesji Transportowa Sieciowa Łącza danych Fizyczna Aplikacji Prezentacji Sesji Transportowa Sieciowa Łącza danych Fizyczna
Protokoły warstwy fizycznej RS-232 V.35 X.25 DSL (ADSL, SDSL)
Protokoły warstwy łącza danych Ethernet 802.11 (WLAN) Token Ring FDDI PPP Frame Relay
Protokoły warstwy sieciowej IP ICMP RIP IPX
Protokoły warstwy transportowej TCP UDP SPX
Protokoły warstwy sesji NetBIOS
Protokoły warstwy prezentacji ASCII MPEG SSL
Protokoły warstwy aplikacji DHCP FTP HTTP NFS NTP RTP SMTP SNMP Telnet
Topologie sieci LAN - magistrala Topologia magistrali Wszystkie węzły sieci przyłączone są do pojedynczego kabla (kabel nie jest kontrolowany przez żadne urządzenie zew.), a wszystkie urządzenia są w niej równorzędne. Obecnie stosowane bardzo rzadko.
Topologie sieci LAN - pierścień Sieć równorzędna bez centrali sterującej, w której dane krążą cyklicznie w pierścieniu w jednym kierunku przechwytując tylko dane do niego skierowane. Wada takiego układu jest całkowite unieruchomienie sieci w przypadku awarii jednego z węzłów. Stosowane jako sieci przemysłowe bardzo rzadko jako sieci lokalne.
Topologie sieci LAN - gwiazda Sieć opiera się na centralnym urządzeniu - koncentratorze (ang. hub) od którego promieniście wychodzą połączenia do wszystkich węzłów sieci. Stosowane głównie jako sieci lokalne ze względu na: łatwą rozszerzalność, odporność na uszkodzenia, łatwość zarządzania, szybkość lokalizacji usterek Do wad należą: konieczność stosowania huba i zapewnie mu zasilania, większe ryzyko awarii, większa długość kabli.
Inne topologie Topologia gwiazdy rozszerzonej Topologia hierarchiczna
Media transmisyjne PRZEWODOWE kabel koncentryczny, skrętka dwużyłowa, kabel światłowodowy BEZPRZEWODOWE Wi-Fi (Wireless Fidelity), podczerwień IrDA (Infrared Data Association), Bluetooth Kabel koncentryczny przewód miedziany otoczony izolacją, oplotem (ekranem) oraz zewnętrzną koszulką ochronną.
Media transmisyjne - skrętka Kabel zbudowany jest z kilku do kilkunastu par przewodników skręcony z różną długością w celu obniżenia zakłóceń wzajemnych (przesłuchów) i emisji i wpływu. W systemach sieci komputerowych stosuje się zazwyczaj cztery pary przewodów.
Media transmisyjne - światłowód Kabel światłowodowy Kabel wykonany z włókna szklanego (ewentualnie tworzywa sztucznego), w którym odbywa się propagacja światła dzięki "całkowitemu" (niewielka ilość przenika przez płaszcz) wewnętrznemu odbiciu.
Światłowód wielomodowy Światłowodowy kabel wielomodowy jest rodzajem światłowodu przenoszącym wiele modów (promieni) światła, padających pod różnymi kątami do płaszcza światłowodu. W porównaniu ze światłowodem jednomodowym umożliwia transmisję na mniejszą odległość bez wzmacniacza sygnału.
Światłowód jednomodowy Światłowodowy kabel jednomodowy to rodzaj światłowodu służący do przesyłania jednego modu (promienia) światła, nazywanego modem podstawowym. W porównaniu ze światłowodem wielomodowym pozwala na transmisję na dłuższą odległość, bez stosowania wzmacniacza. Zalety przenoszenia danych za pomocą światłowodów: zasięg (znacznie większy niż w przypadku kabli miedzianych), całkowita odporność na zakłócenia elektromagnetyczne, brak emisji zakłóceń elektromagnetycznych (a tym samym brak możliwości podsłuchania transmisji). Wady kabli światłowodowych: cena, niska odporność na uszkodzenia mechaniczne (zginanie, zgniecenie).
Standardy lokalnych sieci komputerowych Standardy (zbiór norm) określają takie aspekty jak: technologia formatowania porcji danych oraz ich postać, zamiana ich na postać transmisyjną (impuls elektryczny, światło), metodologia adresowania urządzeń. Celem tych norm jest możliwość funkcjonowania w układzie różnego typu sprzętu, różnych producentów. Organizacją odpowiedzialną za tworzenie standardów jest Institute of Electrical and Electronics Engineers IEEE Rodzaje standardów: Ethernet, FDDI, Wi-Fi, i inne (np. Bluetooth)
Ethernet Ethernet to technologia, w której zawarte są standardy wykorzystywane w budowie głównie lokalnych sieci komputerowych. Ethernet bazuje na idei węzłów podłączonych do wspólnego medium, wysyłających i odbierających za jego pomocą specjalne komunikaty (ramki). Wszystkie węzły posiadają unikalny adres MAC (Media Access Control) po którym się rozpoznają.
Karta sieciowa Karta sieciowa służy do przekształcania pakietów danych w sygnały, które są przesyłane w sieci komputerowej. Przykładowy adres MAC: 00-0A-E6-3E-FD-E1 Jak sprawdzić adres fizyczny MAC? cmd wiersz poleceń ipconfig /all
Format ramki Ethernet Standaryzacja obejmuje specyfikację kabli oraz przesyłanych nimi sygnałów. Ethernet opisuje również format ramek i protokoły. Format ramki Ethernet Preambuła - okoliczności i cel SFD (ang. start frame delimiter) - znacznik początkowy ramki MAC - adres fizyczny urządzenia Typ ramki - długość ramki Dane FCS suma kontrolna (wykrywanie błędów transmisji danych)
FDDI FDDI to standard transmisji danych, który oparty jest na technologii światłowodowej. Sieć ta zbudowana jest z dwóch pierścieni - pierścień pierwotny i pierścień zapasowy (wtórny) dodatkowy wykorzystywany w przypadku awarii sieci. Zaletą takiej sieci jest to, że mimo uszkodzenia pierścienia sieć jest nadal sprawna i można przesyłać dane.
Sieci bezprzewodowe Rodzaje sieci bezprzewodowych ze względu na rozmiar: WPAN - sieci osobiste (np. Bluetooth), WLAN - sieci lokalne (np. Wi-Fi), WMAN/WWAN - sieci miejskie/rozległe (np. WiMAX). Rodzaje sieci bezprzewodowych ze względu topologie: BSS - system stacji bazowych IBSS - sieć niezależnych stacji bazowych ESS - o strukturze rozszerzonej Obszary, gdzie można uzyskać dostęp do WiFi nazywa się hotspotami.
Bezpieczeństwo sieci WiFi Dostęp do medium transmisyjnego (fala radiowa) ma każdy będący w zasięgu tego medium. Ma więc możliwość podsłuchania i przechwycenia danych. Obowiązkowo więc należy stosować dwa mechanizmy zabezpieczenia: uwierzytelnienia (autentyfikacji) jej użytkowników (certyfikaty), szyfrowanie danych przesyłowych (standard WEP i WPA). WEP jest aktualnie bardzo złym zabezpieczeniem, które nie chroni nas przed włamaniami z zewnątrz. W średnio obciążonej sieci klucze WEP można złamać po około 4-5h pasywnego nasłuchiwania pakietów.
Zalety: Zalety i wady sieci bezprzewodowych mobilność końcówki mogą się przemieszczać, łatwość instalacji nie trzeba kłaść przewodów, elastyczność łatwe dokładanie nowych końcówek, zasięg od kilku metrów (w budynkach) do kilkudziesięciu kilometrów, szybka rozbudowa i modyfikacja struktury sieci. Wady: Nieczęsta kompatybilność rozwiązań różnych producentów, Poziom bezpieczeństwa niższy od rozwiązań przewodowych, Raczej niska prędkość przesyłu danych, Zakłócenia sygnału sieci.
Sieci rozległe SIECI ROZLEGŁE (WAN) służą połączeniu sieci lokalnych. Najbardziej rozwiniętą strukturą jest INTERNET, który łączy ze sobą sieci rozległe i lokalne. Do funkcjonowania sieci WAN potrzebny jest odpowiedni sprzęt. Wykorzystuje do tego celu routery (węzły komunikacyjne). Sieci takie działają obecnie najczęściej z wykorzystaniem protokołów TCP/IP.
Sieci rozległe IP i DNS Adres IP (Internet Protocol address) to unikatowy numer przyporządkowany urządzeniom sieci komputerowych, protokół IP. Adres IP zapisywany jest w postaci czterech oktetów w postaci dziesiętnej oddzielonych od siebie kropkami, np. adres IP: 207.142.131.236 lub 85.147.58.245 DNS Domain Name Server to system serwerów oraz protokół komunikacyjny zapewniający zamianę adresów znanych użytkownikom Internetu na adresy zrozumiałe dla urządzeń tworzących sieć komputerową. Wiersz poleceń ping wp.pl 212.77.100.101