POČÍTAČOVÉ SÍTĚ Zpracovala: Petra Hajšmanová
1
Obsah • • • • • • • • • • •
Základní pojmy Co je to počítačová síť K čemu slouží počítačová síť Historie vzniku počítačových sítí Architektura počítačových sítí Rozdělení sítí podle různých kritérií Co je to topologie sítí a jejich základní druhy Co je potřeba pro připojení počítače do sítě Sdílení dat a přístupová práva Co můžeme sdílet, když jsme spojení v síti Zdroj použitých materiálů 2
1. Základní pojmy • Počítačová síť – systém vzájemně propojených počítačů. • Hardware – veškeré technické prostředky. • Software – veškeré programové vybavení (v některých rozsáhlých • • • •
sítí je nutný vlastní operační systém pro chod sítě). Pracovní stanice – tvoří běžný počítač a uživatel využívá služby sítě. Server – obslužná stanice (počítač) - zajišťuje chod sítě, poskytuje ostatním uživatelům prostředky sítě (pevné disky, tiskárny atd.), je na něm operační systém, v některých sítích může být i více serverů. Architektura sítí – určuje způsob komunikace a definuje množinu používaných protokolů a vrstev. Topologie – určuje způsob vzájemného propojení uzlů (počítačů) v síti.
3
2. Co je to počítačová síť • Pojmem počítačová síť rozumíme zejména • •
spojení dvou a více počítačů za účelem sdílení prostředků ( softwarových i hardwarových) Hlavní výhodou je zlepšení komunikace mezi uživateli. Uživatelé mohou sdílet např. data, zprávy, tiskárny, modemy, atd. Zjednodušeně můžeme počítačovou síť (jejímž velkým reprezentantem je například internet) zobrazit v podstatě pomocí stromové struktury – viz následující obrázek: 4
Schématický obrázek je převzat z internetového vyhledavače Google:
5
3. K čemu slouží počítačová síť • Sdílení prostředků • Sdílení dat • Komunikace
6
4. Historie vzniku počítačových sítí • Vznik a vývoj počítačových sítí je úzce spjat s rozvojem • •
•
počítačů a výpočetní techniky. Objevily se první terminály: zařízení, která slouží k zadávání údajů do počítače a zobrazování výsledků jeho činnosti. Začala éra propojování velkých počítačů. Státní a vojenské organizace, univerzity a velké výrobní společnosti zejména ve Spojených státech řešily problém dostupnosti informací a jejich přenosu budováním vlastních privátních sítí. Koncem sedmdesátých let začalo docházet i ke vzájemnému propojování dílčích sítí, zejména akademických – vzniká internet. 7
Historie vzniku počítačových sítí pokračování • V roce 1981 do hry vstoupila firma IBM se svým prvním •
•
komerčním mikropočítačem nesoucím označení IBM PC, tedy osobní počítač IBM. Vstup IBM PC na trh vyvolal řetězovou reakci. Výrobci mikropočítačů přehodnotili svoje strategie, opustili firemní architektury a začali vyrábět počítače používající architekturu IBM PC a označované jako počítače kompatibilní s IBM PC. I v rámci nevelkého podniku či pracovní skupiny byly postupně značné objemy různorodých dat rozprostřeny po několika počítačích a začaly vznikat problémy s jejich vyhledáváním a přenosem. Přišla druhá vlna propojování počítačů – propojování osobních počítačů do lokálních sítí. 8
Historie vzniku počítačových sítí pokračování • Za první datovou síť je považován systém ARQ, vyvinutý
• •
v průběhu 2. světové války. Systém dokázal posílat skupiny znaků a analyzovat, zda nedošlo k chybě. Pokud se tak stalo, byl příjemcem vyslán signál požadavku na opakování vysílání. Systém komunikace se do jisté míry zachoval dodnes. První skutečnou počítačovou sítí byl systém SAGE. Tento systém pochází z padesátých let, kde byl vyvinut v USA pro letecký obranný systém USA. První rozsáhlou počítačovou sítí byl systém SABRE, který byl vyvinut v roce 1964.
9
Historie vzniku počítačových sítí pokračování • V roce 1969 byla vytvořena síť ARPANET,
•
využívající technologii přepojování paketů. Síť propojovala počítače universit a vojenských základen na území USA – rozdělování dat do paketů vedlo k její značné výkonnosti. Později se z této sítě stává základ sítě Internet. Roku 1974 byla vyvinuta firmou Xerox síťová technologie Ethernet. Díky cenové nenáročnosti a jednoduchosti se stal standardem pro propojování počítačových sítí. 10
5. Architektura počítačových sítí • Klient/Server
– Základním principem je, že v síti existuje počítač, který chod sítě koriguje, případně slouží jako řídící počítač v síti. Tomuto (obvykle nejvýkonnějšímu) počítači v síti se říká server. – Server obsluhuje stanice (klienty), kteří využívají jeho služeb. – V síti typu klient - server je umístěn jeden nebo více serverů, které pracují v nepřetržitém provozu. – Výhodou těchto sítí je zejména společné sdílení dat a prostředků a jejich centrální správa. 11
Architektura počítačových sítí pokračování • Peer-to-peer (P2P) – Síť typu peer-to-peer znamená zapojení každý s každým. V takovéto síti není počítač typu server. Podle zvolených přístupových práv mohou jednotliví uživatelé „nahlížet“ do jiných počítačů v této síti a sdílet jejich data a prostředky – viz dále. – Výhoda - zejména nižší pořizovací náklady – není server ani síťový operační systém. 12
Architektura počítačových sítí pokračování – Nevýhody - zejména ve sdílení prostředků a dat, které je podmíněno chodem počítače, na kterém jsou tato data umístěna, momentálním vytížením daného počítače, popř. skutečnost, že uživatelé mají svoje programy, data a nastavení k dispozici pouze na „svém“ počítači. – Nevýhody převažují - proto je použití omezeno zejména na malé domácí sítě nebo na spojení několika stanic například v rámci jedné kanceláře.
13
6. Rozdělení sítí podle různých kritérií • Rozlehlost Schématické znázornění:
14
Rozdělení sítí podle různých kritérií - pokračování • Vlastnické právo • Funkce • Rychlost • Způsob užití 15
7. Co je to topologie sítí a jejich základní druhy • Topologií se vyznačuje každá síť, která se skládá z vzájemně komunikujících uzlů propojených komunikačními kanály. • Existují 4 základní druhy topologií: • Sběrnicová topologie • Hvězdicová topologie • Kruhová topologie • Stromová topologie
16
Co je to topologie sítí a jejich základní druhy - pokračování • Sběrnicová topologie • Nevýhody:
– Pokud chtějí 2 klienti vysílat ve stejný okamžik – Pokud nastane problém, vypadává celá síť. – Při větším počtu stanic velmi malý výkon
• Výhody: – –
Snadná realizace a snadné rozšíření již existující sítě Vhodná pro malé, dočasné sítě, které nevyžadují velkou rychlost přenosu
17
Co je to topologie sítí a jejich základní druhy - pokračování • Hvězdicová topologie
18
Co je to topologie sítí a jejich základní druhy - pokračování • Výhody:
– Pokud selže jeden počítač, všechny ostatní fungují normálně. – Snadno se rozšiřuje – Závady lze snadno nalézt
• Nevýhody: – –
U větších sítí velké množství kabelů V případě selhání centrálního počítače přestává fungovat celá síť 19
Co je to topologie sítí a jejich základní druhy - pokračování • Kruhová topologie
20
Co je to topologie sítí a jejich základní druhy - pokračování • Nevýhody: – Přenos dat je pomalý – Pokud se zhroutí jeden uzel, padá celá síť
• Výhody: – Nevznikají kolize – Menší náklady než u topologie hvězda
21
Co je to topologie sítí a jejich základní druhy - pokračování • Stromová topologie
22
Co je to topologie sítí a jejich základní druhy - pokračování • Nevýhody: – Žádné nejsou zdokumentovány
• Výhody: – Pokud selže jeden uzel, ostatní mohou pracovat normálně – Snižuje se potřebné množství kabelů – Odposlech není snadný 23
Co je to topologie sítí a jejich základní druhy - pokračování • Samostatným typem sítě je WiFi
– Technologie WiFi pracuje v principu jako topologie hvězda s tím, že odpadá kabelové propojení a jednotlivé stanice v síti komunikují s centrálním prvkem pomocí radiových vln
• Výhody:
– je snadná instalace bez nutnosti kabelových rozvodů
• Nevýhody:
– vysoká cena a nižší přenosová rychlost než při propojení kabelem 24
8. CO JE POTŘEBA PRO PŘIPOJENÍ POČÍTAČE DO SÍTĚ • Počítač musí obsahovat síťovou kartu
• Fungující síť • Operační systém, který chod sítě podporuje • Uživatel musí mít vytvořen v síti uživatelský účet, pod kterým bude do sítě vstupovat (účet vytvoří administrátor sítě)
25
CO JE POTŘEBA PRO PŘIPOJENÍ POČÍTAČE DO SÍTĚ - pokračování
Pasivní prvky sítě • Kabely a přípojná místa – UTP (Unshield Twisted Pair – nestíněné kroucené páry) – používá se u sítí topologie hvězda – Koaxiální kabel – Optické kabely – U počítače je vedení zakončeno zásuvkou 26
CO JE POTŘEBA PRO PŘIPOJENÍ POČÍTAČE DO SÍTĚ - pokračování
• Aktivní prvky sítě – HUB
• Do něj se zapojují kabely od jednotlivých stanic (hodí se pouze do malých sítí)
27
CO JE POTŘEBA PRO PŘIPOJENÍ POČÍTAČE DO SÍTĚ - pokračování
• SWITCH
24 portový
5 portový
– Jeho použití urychluje přenos a značně zvyšuje datovou propustnost sítě 28
CO JE POTŘEBA PRO PŘIPOJENÍ POČÍTAČE DO SÍTĚ - pokračování
• ROUTER
– Zajišťuje spojení z vnitřní sítě do vnější (zejm. do internetu) – Funkce routeru v síti se nazývá GATE (brána)
ADSL Router – pro připojení k internetu
WiFi Router – pro bezdrátové připojení k internetu
29
CO JE POTŘEBA PRO PŘIPOJENÍ POČÍTAČE DO SÍTĚ - pokračování
• BRIDGE • REPEATER
30
9. Sdílení dat a přístupová práva • Aby bylo možné využívat prostředků serveru
• •
(sdílení disků a zařízení, event. připojení do jiných sítí), je nezbytné, aby byl uživatel legálně přihlášen k jednomu nebo více serverům Uživatel musí mít na serveru zřízen tzv. uživatelský účet, skládající se z uživatelského jména a hesla. Prostřednictvím svého účtu získá uživatel přístup k přiděleným prostředkům a oprávnění s nimi pracovat 31
Sdílení dat a přístupová práva - pokračování
• Různorodá práva uživatele
k objektům (disku, periferiím, prostředkům) • Administrátor • Dědičnost práv • Uživatelské skupiny
32
10. Co můžeme sdílet, když jsme spojení v síti • Data v různých úložištích • Zprávy - mail • Grafiku • Tiskárny • Faxové přístroje • Modemy • Další hardwarové zdroje 33
11. Zdroj použitých pramenů • www.wikipedia.org • www.kas.upol.cz/itcin • www.google.cz • MILANOV, Petr: Základy Internetworkingu 1.3. Praha: ALEF NULA, 2008.
34
Děkuji za pozornost
35
