Vzdálené počítačové sítě WAN

1. LVA Vzdálené počítačové sítě WAN 2.přednáška Ing. Zdeněk Votruba

2. Topologie sítí LAN LVA WAN (způsob, jakým jsou jednotlivé stanice mezi sebou propojeny) V současné době se používají jako základní standardy tři následující topologie: • sběrnicová • hvězdicová • kruhová Sběrnicová topologie: (topologie bus) topologie, kdy je použito průběžné spojovací vedení, přičemž jednotlivé stanice jsou k němu připojeny pomocí příslušných rozbočovacích prvků (T konektory). Používá se především tam, kde je jako vedení použit koaxiální kabel. Výhody:přirozenost,menší spotřeba kabelu, snazší realizace Nevýhody:vyšší poruchovost, při porušení linky přestávají pracovat všechny stanice v dané větvi sítě

3. Topologie sítí LAN LVA WAN Sběrnicová topologie: Zakončovací prvek Koax.kabel Stanice sítě T - konektor

4. Topologie sítí LAN LVA WAN Hvězdicová topologie: (topologie star) topologie, kdy jednotlivá vedení se rozbíhají z rozbočovače (HUB, SWITCH) vždy k jedné stanici sítě. V běžných sítích má tato topologie většinou poněkud složitější podobu, místo některých stanic sítě se zapojuje další rozbočovač a vzniká tak další hvězdice. Výsledná podoba sítě se pak přibližuje stromové struktuře. Používá se především tam, kde je jako vedení použita kroucená dvoulinka. Výhody:menší náchylnost k poruchám kabeláže, při poruše se odpojí pouze jedna stanice sítě, resp. jedna část subsítě (je-li na této větvi připojen rozbočovač). Nezanedbatelným rysem je i snadné vyhledávání závady v kabeláži Nevýhody:složitější a „mohutnější“ kabelový svazek, tedy i vyšší pořizovací cena, jsou nezbytné aktivní prvky - rozbočovače

5. Topologie sítí LAN LVA WAN Rozbočovač Stanice sítě Společným rysem sběrnicové i hvězdicové topologie je to, že zpráva vyslaná jednou stanicí se šíří po celém vedení (nejsou-li zde speciální prvky - SWITCH, ROATER), přičemž ji přijímá pouze ta stanice, pro kterou je zpráva určena. Tím se samozřejmě síť do značné míry zahlcuje a klesá reálná propustnost sítě.

6. Topologie sítí LAN LVA WAN Kruhová topologie: (Token Ring) topologie, kdy jednotlivé stanice jsou spolu propojeny tak, aby vytvářely souvislý kruh. Zprávy jsou pak v této síti předávány postupně od stanice ke stanici. Výhody: jednoduchá koncepce předávání zpráv mezi stanicemi, možnost ověřování neporušenosti zprávy při oběhu celým kruhem. Nevýhody: bez dodatečných prostředků při poruše rozvodů je nefunkční celá síť, je nutné přemosťovat vypnuté či odpojené stanice (jednotky MAU). Při jejich použití se již síť však spíše podobá síti s hvězdicovou topologií Tento typ sítě se v českých zemích používá spíše výjimečně s jedinou výjimkou - rychlé páteřní rozvody (backbone) středně velkých a velkých sítí. Celosvětově je spíše obvyklejší v anglosaských zemích, kde má jistou tradici (IBM).

7. Topologie sítí LAN LVA WAN Kruhová topologie: Stanice sítě Rozvody

8. Topologie sítí LAN LVA WAN Kruhová topologie s jednotkou MAU: Kruhová topologie Stanice sítě Jednotka MAU

9. Hardware sítí LAN LVA WAN Síťový hardware má určující vliv na některé ze základních vlastností sítě. Jedná se především o přenosovou rychlost, topologii, metodu přístupu na spojovací kanál a rozlohu sítě. Základní součásti síťového hardware: • síťové desky (karty) • spojovací vedení a konektory • zesilovače, rozbočovače a další aktivní prvky Síťové desky: nezbytná součást všech počítačů připojených do sítě. Spolu s příslušným software realizují přenos dat z počítače na spojovací vedení sítě a naopak.

10. Hardware sítí LAN LVA WAN Rozdělení karet: podle provedení: ISA, EISA, MCA, VL-bus, PCI, PCMCIA podle rychlosti: 10 MB/s, 100 MB/s , 1 GB/s podle konektoru: BNC, AUI, RJ45 (combo) podle standardu: ARCnet, Ethernet, Token Ring, FDDI podle výrobce: 3COM, SMC, WD, GENIUS, EDIMAX Spojovací vedení a konektory: propojují jednotlivé stanice sítě mezi sebou. Základní vlastnosti spojovacího vedení využívaného v daném segmentu sítě jsou dány typem síťového standartu, který je v tomto segmentu použit (např. síť Ethernet - 50 Ohmový koax. kabel, sběrnicová topologie, max. délka segmentu 185 metrů).

11. Hardware sítí LAN LVA WAN V současné době se v převážné míře používají následující typy vedení pro LAN sítě: • koaxiální kabel (nízké pořizovací náklady, odolné vůči elekromagnetickému rušení, snadné připojení další stanice, nízká přenosová rychlost (10 MB/s)) • kroucená dvoulinka (ve dvou provedení - stíněná dvoulinka (STP) a nestíněná dvoulinka (UTP), odolnost proti rušení zkroucením párů (=odolné i proti magnetické složce), vysoká přenosová rychlost (100 MB/s i více), možnost realizace strukurované kabeláže) • optický kabel (plastová či skleněná vlákna, přenosové rychlosti kolem 100 MB/s, dosah řádově kilometry, absolutně odolná vůči elektomag. záření, galvanické oddělení, vysoké pořizovací náklady (především konvertory) )

12. Hardware sítí LAN LVA WAN • bezdrátový spoj ( úzce směrovaný infračervený nebo laserový paprsek, případně všesměrový radiový spoj, dosah v přímé viditelnosti cca 100 až 20 000 m. , drahé s různou přenosovou rychlostí ovlivňovanou meteorologickými i jinými vlivy) V dnešní době se především používají bezdrátové sítě na frekvenci 2 Ghz. Tyto sítě mají reálný dosah cca 10 km a pracují s přenosovou rychlostí 2 x 2 MB/s. Náklady na takové propojení je cca 50 000 Kč.

13. Hardware sítí LAN LVA WAN Další možností jsou v dnešní době oblíbené Wi-Fi sítě (vzdušný Ethernet), které mají dosah 20 – 50 m (při rychlosti přenosu 54 MB/s, resp. 75 – 180 m při rychlosti 11 MB/s. Přenosové pásmo pro tento produkt je 2.4 GHz. Ceny tohoto připojení jsou kolem 20 000 Kč i méně. Prakticky lze jednoduché zařízení pořídit již za cenu kolem 1000 Kč.

14. Hardware sítí LAN LVA WAN Velice populární jsou například produkty firmy Ovislink či Asus, které jsou rovněž cenově velice příznivé.

15. Hardware sítí LAN LVA WAN Neplést předchozí typy bezdrátových sítí se sítí typu BlueTooth, které jsou známy spíše z oblasti mobilních telefonů a mají reálný dosah spíše desítek metrů ! Tyto typy přenosu jsou používány spíše pro bezdrátové připojení PC, tiskárny, HUBu či SWITCHe k mobilnímu telefonu či k dalšímu PC. Je to vlastně obdoba „bezdrátové“ myši.

16. Hardware sítí LAN LVA WAN Na předchozím obrázku je miniaturní klíčenka od společnosti GigaByte je již druhým počinem tohoto výrobce v oblasti produkce USB Bluetooth. Dongle GN-BTD02 se k počítači připojuje přes USB rozhraní verze 1.1, tedy prakticky k libovolnému modernímu PC. Maximální datový tok, kterého je komunikace přes Bluetooth 1.2 schopna dosáhnout je 723 kbit za vteřinu, což bohatě dostačuje pro připojení k internetu přes mobilní telefon nebo synchronizaci pošty a jiných dat mezi počítačem a PDA. Dosah přístroje, který je napájen 5 V přímo z USB je nejvýše 100 metrů (v otevřeném prostoru).

17. Hardware sítí LAN LVA WAN Další možností propojení počítačů na kratší vzdálenost je propojení přímo pomocí elektrických rozvodů. Myšlenka je to velice lákavá, elektrická síť je stejně nezbytná k provozu počítače, je možné do elektrického impulsu modulovat jednotlivé signály, takže by to bylo i velice levné řešení. Nastávají však dosti zásadní problémy s nevyvážeností el. obvodů (podpětí, přepětí, špičky, výpadky sinusovky…), takže tato metoda je již řadu let ve stádiu vývoje (např. vysokonapěťové rozvody kolem Brna). V roce 2003 se však již objevily první komerčně úspěšné a použitelné prvky. Celé schéma pak vypadá následovně:

18. Hardware sítí LAN LVA WAN Prvním komerčním produktem byly adaptéry fy. DENEG umožňuje připojit až 16 PC v rámci jedné budovy. Cena jednoho adaptéru byla 4400 Kč, cena adaptéru pro připojení přes RJ45 je 5680 Kč Vlastní přenos je realizován standardním protokolem TC/IP a s přenosovou rychlostí až 14 MB/s. klasická el. zásuvka adaptér zasunutý do zásuvky USB kabel PC

19. Hardware sítí LAN LVA WAN

20. Hardware sítí LAN LVA WAN Uvedené zařízení se muselo poměrně rychle stáhnout z trhu, vyzařovaný výkon v el. mag. spektru byl neúnosně velký ( rušení TV, radia a dalších spotřebičů). V současné době je s úspěchem nahrazen obdobným zařízením firmy MSI:

21. Hardware sítí LAN LVA WAN • Technické parametry: • Podporované OS: Me, 98SE, 2000, XP • Přenosové rychlosti: 14 MB/s • Rozhraní: RJ-45 • Popis produktu: • Microstar HomePlug EE14H je zařízení, které umožňuje vytvoření ethernetové sítě přes stávající rozvody 220V. Hodí se tedy, pokud potřebujete v bytě či domě snadno zprovoznit počítačovou síť. • Jedinou podmínkou pro úspěšné propojení je mít elektrické zásuvky propojeny, tzn. že např. byt nesmí být rozdělen na několik fází. Adaptéry mají dosah až 300 metrů (v závislosti na kvalitě rozvodů a rušení). Rychlost zařízení pak maximálně dosahuje až 14Mb/s (při větších vzdálenostech mezi síťovými kartami klesá).

22. Hardware sítí LAN LVA WAN • Popis produktu: • EE14H sestává z dvojice adaptérů EC14H, které se zasunují do elektrické zásuvky (80 ~ 265V / 50 ~ 60Hz). K nim se přes klasický RJ-45 Ethernet port připojí síťové karty počítače přes protokol IEEE802.3 10Base-T. Přenášený tok dat se moduluje na max. 84 nosných kmitočtů zvolených z kmitočtového rozsahu od 4 do 21 MHz. V reálném čase řadič vyhodnocuje, které kanály je nejvýhodnější využít tak, aby bylo minimalizováno zkreslení apod. Díky nejrůznějším opravným standardům je HomePlug schopen korigovat nejrůznější výpadky v elektrickém vedení.

23. Hardware sítí LAN LVA WAN • Zesilovače, rozbočovače a další aktivní prvky: • zesilovač • převodník • rozbočovač • most • směrovač • brána

24. Hardware sítí LAN LVA WAN • Zesilovač: (repeater) zesiluje procházející signál, umožňuje zvětšit délku větve sítě) • Převodník: zesiluje signál a převádí jej na jiný typ kabelu (např. koax. <=> twist) • Rozbočovač: (HUB, SWITCH) slouží pro větvení sítě, především v rozvodech realizovaných kroucenou dvoulinkou • Most:(bridge) vzájemné propojení dvou nebo více kabelových segmentů, přenos dat mezi nimi. Lze tedy realizovat spojeni např. mezi sítí typu ARCnet a Ethernet. Navíc provádí filtrování paketů = pakety se nešíří do části sítě, kde jsou zbytečné (částečně datově oddělené sítě)

25. Hardware sítí LAN LVA WAN • Směrovač: (router) funguje obdobně jako most, používá se však spíše při propojování vzájemně spojených LAN sítí. Jelikož pracuje na úrovni síťové vrstvy ISO/OSI modelu, je schopen adresy procházejících paketů zpracovávat dokonaleji z hlediska celého segmentu propojených sítí, pakety tedy neposílá do všech propojených sítí ale pouze do dané sítě. • Brána: (gateway) zařízení pracující na úrovni aplikační vrstvy ISO/OSI. Používá se k připojení sítí LAN k cizímu prostředí např. k sálovým počítačům, sítím X.25 atd.

26. Hardware sítí LAN LVA WAN Standardy síťového hardware Definují řadu parametrů sítě, které musí být při její realizaci dodrženy. Tím je dána např. rychlost přenosu dat, metoda přístupu, topologie sítě, použité typy vedení, jejich max. délky, pravidla pro připojování stanic. ARCnet: jednoduchá realizace a nízká pořizovací cena, lze kombinovat sběrnicovou a hvězdicovou topologii, nízká přenosová rychlost (2,5 MB/s), max. 255 stanic na segmentu, vysoká odolnost na rušení Ethernet: nejrozšířenější standart pro LAN, přenosová rychlost 10, 100, 1000 MB/s, choulostivost sítí na kvalitu provedení a vnější vlivy, kabelový segment max. 185 m., max. 25 stanic, min. vzdálenost stanic 3 m.

27. Hardware sítí LAN LVA WAN IBM Token Ring: přenosová rychlost 16 MB/s, vyšší složitost i pořizovací cena, v případě nestíněné dvoulinky lze zapojit na jeden kruh 72 stanic, v případě stíněné dvoulinky 260 stanic FDDI: optické rozhraní pro distribuovaná data, přenosová rychlost od cca 100 MB/s, kruhová topologie (dva protisměrné kruhy), síť pro nejvyšší nároky a velké objemy dat

28. Hardware sítí LAN Shrnutí standardů: LVA WAN

29. Děkuji pro dnešek za pozornost a těším se zase příště … LVA WAN … kdy se budeme věnovat síťovým operačním systémům