2012-05-24
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
2012-05-24
Urządzenia sieciowe
Połączenia sieciowe
Reguły
2
2012-05-24
Topologie sieci Topologie fizyczne:
Topologie logiczne: - rozgłaszanie - przekazywanie tokenu
Sieci telekomunikacyjne
Sieci telekomunikacyjne sieci telefoniczne
sieci komputerowe
3
2012-05-24
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
2012-05-24
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
2012-05-24
Sieci bezpołączeniowe
• Przełączanie pakietów (duże opóźnienia przy dużym ruchu, dane zostaną dostarczone)
Szerokość pasma
• • • • •
bps kbps Mbps Gbps Tbps
Szerokość pasma
6
2012-05-24
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
2012-05-24
QoS
QoS
Tor komunikacyjny
urządzenia sieciowe, media, usługi
8
2012-05-24
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
2012-05-24
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
2012-05-24
Modele odniesienia
Model OSI
Model OSI
11
2012-05-24
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
2012-05-24
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
2012-05-24
Enkapsulacja
Adresowanie
Warstwa fizyczna - okablowanie
14
