Aktivní prvky: brány a směrovače. směrovače

Aktivní prvky:  Aktivní prvky:  brány a  směrovače směrovače 1

Brány a směrovače Předmět:

Počítačové sítě a systémy

Téma hodiny:

Aktivní prvky – brány a  směrovače

Třída:

3. a 4. ročník SŠ technické

Autor: Software:

Ing. Fales Alexandr SMART Notebook 11.0.583.0

2

Brány a směrovače Připomenutí: Hlavními prvky počítačové sítě jsou klientské stanice  a server, dále tiskárny, scannery a další HW vč SW. Počítačová síť vznikne vzájemným propojením  těchto prvků, k tomu nám slouží prvky sítí. Aktivní prvky představují prvky sítí, které přenášený  signál upravují (mění) a hlavně zesilují, zvětšují tak  použitelnou vzdálenost přenosového média (kabelu). Mezi aktivní prvky patří síťové karty (NIC), opakova­ če (repeater), rozbočovače (hub), převodníky  (transceiver, converter), mosty (bridge), přepínače  (switch), směro­vače (router), brány (gateway),  modemy, přístupové body (access point), klientské  stanice, všechny servery, disková pole, datová  úložiště (NAS) a jiné.

3

Brány a směrovače Router: Jedná se o aktivní prvek sítě, sloužící k propojení  homogenních sítí (stejného protokolu). Propojuje  mezi sebou sítě. Provádí filtraci, fragmentaci a  směrování paketů. Vytváří si routovací (směrovací)  tabulku s cestami s nejlepší "cenou" do jemu  známých sítí, Blokuje broadcast. Snižuje TTL (dobu  života paketu) o 1. Zahazuje pakety a generuje  ICMP. Pracuje na třetí (síťové) vrstvě referenčního  ISO/OSI modelu. Jedná se o vyšší zařízení s určitou  inteligencí. Jde o most s možností volby směru toku  dat k cíli, přičemž se rozhoduje na základě IP adres.  Používá se při připojování sítí k Internetu. Klasický  malý router je dnes součástí kombinovaného  zařízení v domácnostech. 

4

Brány a směrovače Router: Základní funkce: ­ zajišťuje a vybírá tu nejlepší cestu v PC síti ­ rozhoduje se o směrování či nesměrování a to na  základě směrovací (routovací) tabulky, obsahující  záznamy o dostupných sítích včetně metriky cesty,  vycházející z logického uspořádání PC sítě, k jedno­ tlivým portům směrovače jsou přiřazeny známé sítě  s cestou a metrikou ­ jedním z rozhodovacích faktorů je délka prefixu  cílové IP adresy ­ blokuje broadcast (všesměrové vysílání) ­ paket s neznámou cílovou adresou sítě je buď  zničen s následným vygenerováním ICPM zprávy  nebo je zaslán na port s implicitní sběrnou sítí

5

Brány a směrovače Router: Základní funkce: ­ provádí fragmentaci paketů, a to v případě, že má  přijatý paket větší délku než povolená maximální  přenosová jednotka (MTU) na vybraném portu.  Paket je fragmentován (rozdělen) na fragmenty  (části) odpovídající velikosti a jednotlivým částem  jsou přidělena čísla a informace pro opětovné  složení pakety z všech fragmentovaných částí.  Určující je i skutečnost "0" nebo "1" v bitu nesoucí  info o možnostech fragmentace. V případě "1" jde o  "Don´t fragment", což znamená, že paket nesmí být  fragmentován, proto bude zahozen a následně  vygenerovaná ICMP pro zdrojovou stanici. Na ní je  už zda fragmentaci provede nebo pošle paket jinam.

6

Brány a směrovače Router: Základní funkce: ­ jednou z hlavních činností je snižování hodnoty  pole TTL (Time to Live), což je doba života paketu.  Toto pole zabraňuje bloudění paketů v sítí do  nekonečna vlivem cyklického nebo nepřesného  směrování, apod. Pro jednoduchost se jedná o počet  hopů (směrovačů) na cestě k cíli, kterými může  paket projít, než bude zahozen (zničen). Každý  router, kterým paket projde, sníží toto pole o "1",  dokud není pole nulové. V případě, že dojde paketu  život, pole TTL se dostane na "0" dřív než dosáhne  cíle, je buď zahozen s následným vygenerováním  ICMP zprávy nebo, nachází­li se směrovač v cílové  síti, je dále do cílové cítě směrován.

7

Brány a směrovače Router: Základní funkce: ­ aby měly směrovače aktuální informace ve svých  směrovacích tabulkách o okolních sítích a metrice,  musí si mezi sebou vyměňovat informace nezbytné  pro směrování. Také musí pružně reagovat na  změny v topologii sítě, ať už výpadkem spoje,  směrovač či celé sítě, nebo připojením nového  směrovače do sítě. Směrovače udržují konvergenci,  jde o jakousi logickou mapu sítě se správnými  cestami pro přesné směrování. V případě její změny  či ztráty musí obnovení proběhnout co nejrychleji.  Pro výměnu těchto informací mezi směrovači slouží  směrovací protokoly.

8

Brány a směrovače Router: Základní funkce: ­ provádí inteligentní filtrování paketů ze směrova­ cích informací na základě protokolů a IP adres ­ zvyšuje průchodnost sítě díky frontám, což  znamená vytvoření ne jedné vstupní a proti ní  výstupní frontě na každém portu, ale řady front v  závislosti na prioritách paketu dle daných protokolů ­ podporuje rozložení zátěže na jednotlivé porty ve  smyslu paralelních cest ­ výkonný směrovač s vnitřní páteřní sběrnicí může  nahradit páteřní síť ­ využívá přenosové linky pouze v případě potřeby ­ dnešní směrovače mají autokonfiguraci nebo  dálkovou konfiguraci prostřednictvím serveru

9

Brány a směrovače

10

Brány a směrovače

11

Brány a směrovače

12

Brány a směrovače

13

Brány a směrovače

14

Brány a směrovače

15

Brány a směrovače Gateway: Jedná o aktivní prvek sítě, sloužící k propojení  nehomogenních sítí (různého protokolu) a to na  úrovni všech vrstev včetně aplikační, resp. pracuje  na sedmé (aplikační) vrstvě referenčního ISO/OSI  modelu. Meziarchitekturová konverze je dokonalá.  Rozhodování provádí na základě obsahu přenáše­ ných dat. Jedná se o vyšší zařízení s určitou  inteligencí. Princip obdobný směrovači přímo připo­ jeného k sítím jiných architektur jako např. VoIP  brány, TCP/IP, SNA, sálové počítače IBM, určité  formy zabezpečení nebo specifické případy. Zařízení  je velmi složité a drahé, proto se s ním běžně  nesetkáte. V současné době je zpravidla součástí  jiných kombinovaných zařízení.

16

Brány a směrovače

17

Brány a směrovače

18

Brány a směrovače

19

Brány a směrovače Přibližte hlavní rozdíly mezi směrovačem a bránou:

Nad výsledky odborně diskutejte s vyučujícím.

20

Brány a směrovače Popište jednotlivé funkce směrovače v PC sítích:

Nad výsledky odborně diskutejte s vyučujícím.

21

Dotazy Děkuji za pozornost. Ing. Fales Alexandr

22

Zdroje informací Literární publikace: PUŽMANOVÁ, R. Moderní počítačové sítě oa A do Z. 2. akt. vyd. Brno: Compouter Press, 2006. ISBN: 80­251­1278­0 s. 430

HORÁK, J. ­ KERŠLÁGER, M. Počítačové sítě pro  začínající správce. 3. akt. vyd. Brno: Computer Press, 2006. ISBN: 80­251­0892­9. s. 212 Fotografie a obrázky: Autorem fotografií a obrázků, není­li  uvedeno jinak, je Ing. Fales Alexandr

23