1 / 108

TIETOKONEVERKOT

TIETOKONEVERKOT. 2 päivää / 12 h 28.01.2004. Janne Hapuoja, TAMK / Tietokonekeskus TAMKin tietoverkon ylläpitäjä puh. 2647269 janne.hapuoja@tamk.fi. Kurssin toteutus. - luennot - laitteistodemot - ohjelmistodemot. Materiaali. - luentomonisteet - luentomuistiinpanot

hall-cobb
Download Presentation

TIETOKONEVERKOT

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. TIETOKONEVERKOT 2 päivää / 12 h 28.01.2004 Janne Hapuoja, TAMK / Tietokonekeskus TAMKin tietoverkon ylläpitäjä puh. 2647269 janne.hapuoja@tamk.fi

  2. Kurssin toteutus - luennot - laitteistodemot - ohjelmistodemot

  3. Materiaali - luentomonisteet - luentomuistiinpanot - Helkamakaapeli: Flashcord 2001

  4. SISÄLTÖ - yleistä - standardeja - osi-malli - vuoronvaraus - kaapelointi - ethernet-kehys - verkkojen yhdistäminen - langattomat verkot internet protokolla DNS WINS NAT Palomuuri

  5. Yleistä 1. isokoneaika + yhteiset sovellukset sovellusten ylläpito reaaliaikainen - jaettu suorituskyky Kehitys kohti verkottumista

  6. 2. pc-aika + jakamaton suorituskyky - ei yhteisiä sovelluksia sovellusten ylläpito ei reaaliaikainen

  7. 3. verkkojen aika + yhteiset sovellukset sovellusten ylläpito reaaliaikainen jakamaton suorituskyky - virukset tietoturva Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  8. Termejä Lähiverkko, LAN, Local Area Network Kaupunkiverkko, MAN, Metropolitan Area Netvork Laajaverkko, WAN, Wide Area Network Topologia: - kertoo kuinka koneet liittyvät verkkon suhteessa toisiinsa - saman verkon fyysinen ja looginen topilogia voivat poiketa toisistaan Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  9. Yhteys Yhteydellinen, esim. puhelinyhteys - kuluttaa kaistaa koko yhteyden ajan riippumatta siitä siirretäänkö tietoa vai ei Yhteydetön, esim. tavallinen kirje ja tekstiviesti - kuluttaa kaistaa vain silloin kun tietoa oikeasti siirretään Tietokoneverkoissa yhteydettömän yhteyden päällä on usein loogisesti yhteydellinen yhteys Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  10. Bitti ja Byte Tiedonsiirtonopeuden yksikkö on BITTIÄ/SEKUNTI Tietokoneen levystä ja rammista puhuttaessa yksikkö on BYTE eli tavu joka on kahdeksan bittiä Tehtävä: Kauanko kestää 100 Megan tiedoston siirtäminen kahden koneen välillä jos tiedonsiirtonpeus on 10 Megaa? Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  11. Ratkaisu: Siirrettävä data on 100 Mtavua x 8 bittiä = 800 Mbittiä Tiedonsiirtonopeus on 10 Mbit/s Siirtoon kuluva aika on 800Mbit / 10 Mbit/s = 80 s Todellisuudessa aika olisi noin 90 s, koska kehysrakenteissa liikkuu aina myös osoite ym. ohjaustietoa ja siten siirrettävää tietoa on enemmän kuin pelkkä data. Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  12. LÄHIVERKKOJEN STANDARDEJA, IEEE 802-sarja 802.1 Osoitteisto, yhdysliikenne ja arkkitehtuuri 802.2 Siirtoyhteyden ohjaus 802.3 Kuulostelu- ja törmäyksentunnistusväylä (CSMA/CD) 802.4 Vuoroväylä (Token Bus) 802.5 Vuororengas (Token Ring) 802.6 Alueverkko (MAN) 802.7 Laajakaistaverkko 802.8 Valokuidun käyttö lähiverkoissa 802.9 Puheen ja kuvan integrointi lähiverkoissa 802.10 Lähiverkkojen tietoturva 802.11 Langattomat lähiverkot Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  13. Kerrosrakenne / rajapinta-periaate Kerros N+1 protokolla 1 protokolla 2 protokolla 3 Kerros N Kerros N-1 Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  14. OSI-MALLI SOVELLUS ESITYSTAPA YHTEYSJAKSO KULJETUS VERKKO SIIRTOYHTEYS FYYSINEN APPLICATION PRESENTATION SESSION TRANSPORT NETWORK DATALINK PHYSICAL Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  15. Kaksi välittävän järjestelmän kautta kommunikoivaa järjestelmää SOVELLUS ESITYSTAPA YHTEYSJAKSO KULJETUS VERKKO SIIRTOYHTEYS FYYSINEN APPLICATION PRESENTATION SESSION TRANSPORT NETWORK DATALINK PHYSICAL VERKKO SIIRTOYHTEYS FYYSINEN Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  16. ETHERNET, IEEE802.3 Ethernet OSI-mallissa: LLC MAC VERKKO PLS SIIRTOYHTEYS AUI (TRANSCEIVER KAAPELI) MAU FYYSINEN (TRANSCEIVER) MEDIUM Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  17. CSMA/CD-vuoronvarausmenettely (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection) (kuulostelu ja törmäyksen tunnistus) LÄHETÄ DATAA KOKOA KEHYS ON SIIRTOTIE VARATTU? EI LÄHETÄ SOTKUA ALOITA LÄHETYS LISÄÄ YRITYSKERTA- LASKURIA EI ON TÖRMÄYS? ON LIIKAA YRITYKSIÄ? LÄHETYS TEHTY? EI EI ON LASKE- JA ODOTA ODOTUSAIKA OK Tampereen ammattikorkeakoulu 2003 EI ONNISTU

  18. VASTAANOTA DATAA EI SIIRTOTIE AKTIIVINEN? ON ALOITA VASTAANOTTO ON SIIRTOTIE AKTIIVINEN? TARKISTUS- SUMMA OIKEIN? EI EI ON ON LIIKAABITTEJÄ? ON KEHYS LIIAN LYHYT? EI EI ON EI MAC-OSOITE TUNNISTETTU? KEHYS LIIAN PITKÄ TARKISTUS-SUMMAVIRHE OK Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  19. ETHERNET-KEHYS TYYPPI / PITUUS DATA DATA DATA DATA DATA DATA FCS KOHDEOSOITE LÄHDEOSOITE 6 TAVUA 6 TAVUA 2 TAVUA 46 - 1500 TAVUA 4 TAVUA 64 - 1518 TAVUA VASTAANOTOSSA KEHYS HYLÄTÄÄN JOS: - FCS (Frame Check Sequense)EI OLE OIKEIN - KEHYS EI OLE JAOLLINEN KAHDEKSALLA - KEHYKSEN PITUUS ON ALLE 64 TAVUA - KEHYKSEN PITUUS ON YLI 1518 TAVUA Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  20. ETHERNET KAAPELOINTI Koaksiaalikaapeli: - väyläkaapelointi - vanhin - paksu - ohut - 10 Mb/s - half duplex Parikaapeli: - tähtikaapelointi - yleisin - kierretty 4-parinen - suojattu - suojaamaton - 10 Mb/s - 100 Mb/s - 1 Gb/s - half duplex - full duplex Valokaapeli: - tähtikaapelointi - pisimmät yhteydet - 1-parinen - 10 Mb/s - 100 Mb/s - 1 Gb/s - half duplex - full duplex Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  21. (paksu) Ethernet, 10Base5 • - datansiirtonopeus 10 Mb/s • - koaksiaali (väylätopologia) • - ulkohalkaisija 9,5 - 10,3 mm • - keskijohtimen paksuus 2,17 mm • - minimi taivutussäde 20 cm • - impedanssi 50 ohmia • - kaapeli päätetään molemmista päistä 50 ohmin vastuksilla (terminaattoreilla) • - max pituus 500 m • - liityntöjä max 100 kpl • - liitynnät 2,5 m:n välein (paikat merkitty kaapeliin) • - littyminen erillisillä transceivereillä + transceiver-kaapeleilla • - transceiver-kaapeli suojattu 4-parinen parikaapeli, kaksiriviset D-15-liittimet • transceiver-kaapelin max pituus 50 m • käytössä enää harvoin Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  22. Max. 500 m 2,5 m R=50 ohm R=50 ohm transceiver transceiver transceiver-kaapeli max 50 m host host Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  23. Ohut Ethernet, 10Base2 • - datansiirtonopeus 10 Mb/s • - koaksiaali (väylätopologia) • - ulkohalkaisija 5-6 mm • - minimi taivutussäde 5 cm • - impedanssi 50 ohmia • - kaapeli päätetään molemmista päistä 50 ohmin vastuksilla (terminaattoreilla) • - max pituus 200 (185) m • - liityntöjä max 30 kpl • - liitynnät min. 0,5 m:n välein • - littyminen suoraan verkkokortin BNC-liittimeen t- tai y-haaralla tai • erillisillä transceivereillä + transceiver-kaapeleilla • - transceiver-kaapeli suojattu 4-parinen parikaapeli, kaksiriviset D-15-liittimet • transceiver-kaapelin max pituus 50 m • käytössä hiukan enemmän kuin paksukoksi mutta koko ajan harvenemaan päin Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  24. Max. 200 m min. 0,5 m R=50 ohm R=50 ohm transceiver host host transceiver-kaapeli max 50 m host Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  25. Parikaapeli Ethernet, 10BaseT, 100BaseT, 1000BaseT • - datansiirtonopeus 10 Mb/s, 100 Mb/s, 1 Gb/s • - 4-parinen parikaapeli (tähtitopologia) • - suojattu tai suojaamaton • - ulkohalkaisija 5-6 mm • - impedanssi 100 ohmia • - yhteys on aina point to point, jolloin erillistä terminointia ei tarvita • - max pituus 100 m (5 + 90 +5) • liittyminen suoraan verkkokortin RJ-45-liittimeen • yleisin Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  26. Max. 100 m (channel) Max. 90 m (basic link, permanent link) aktiivilaite host ristikytkentä- paneli seinärasia Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  27. Parikaapelin kytkentä Kytkentä B: nasta väri Kytkentä A: nasta väri 1 vihreä-valkoinen 2 vihreä 3 oranssi-valkoinen 4 sininen 5 sini-valkoinen 6 oranssi 7 ruskea-valkonen 8 ruskea 1 oranssi-valkoinen 2 oranssi 3 vihreä-valkoinen 4 sininen 5 sini-valkoinen 6 vihreä 7 ruskea-valkonen 8 ruskea Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  28. Parikaapelin kytkentä jatkuu RJ-45-liittimen kytkentä: B: orva or viva si siva vi ruva ru A: viva vi orva si siva or ruva ru LIITIN KONTAKTIPUOLELTA 1 8 Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  29. Parikaapeliliityntä MDI-liityntä: MDIX-liityntä: 1 TD+ 2 TD- 3 RD+ 4 N/A 5 N/A 6 RD- 7 N/A 8 N/A 1 RD+ 2 RD- 3 TD+ 4 N/A 5 N/A 6 TD- 7 N/A 8 N/A Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  30. Ristikytkentä- ja laitevälikaapelit Suora kaapeli: RJ-45-liitin RJ-45-liitin Kytkentä A Kytkentä A RJ-45-liitin RJ-45-liitin Kytkentä B Kytkentä B Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  31. Kääntävä kaapeli, Ristikaapeli, X-kaapeli, Crossover-kaapeli: RJ-45-liitin RJ-45-liitin Kytkentä A Kytkentä B RJ-45-liitin RJ-45-liitin Kytkentä B Kytkentä A Kiinteä kaapeli (basic link, permanent link) kytketään aina suoraan eli molempiin päihin samanlainen kytkentä! Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  32. Milloin mitäkin kaapelia käytetään? Suoraa kaapelia käytetään keskenään erilaisten laitteen välillä : keskitin - kone (hub - host) kytkin - kone (switch - host) reititin - keskitin (router - hub) reititin - kytkin (router - switch) Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  33. Milloin mitäkin kaapelia käytetään? X-kaapelia käytetään keskenään samanlaisten laitteiden välillä : kone - kone (host - host) keskitin - keskitin (hub - hub) kytkin - kytkin (switch- switch) keskitin - kytkin (hub - switch) reititin - reititin (router - router) Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  34. Valokuitu Ethernet, 10BaseF, 100BaseF, 1000Base-LX/SX - datansiirtonopeus 10 Mb/s, 100 Mb/s, 1 Gb/s - 1-parinen valokuitu (tähtitopologia) - yhteys on aina point to point - monimuotokuitu 50/125 um ja 62,5/125 um (askelkuitu, asteittaiskuitu) - yksimuotokuitu 9/125 um - yleisimmin käyttettyjä aallonpituusalueita ovat 850 nm, 1310 nm ja 1550 nm - yhteysväli aallonpituudesta, kuidusta, lähettimestä ja kaistanleveydestä riippuen 250 m - 100 km - useita erilaisia liittimiä, yleisin lienee SC (ST, FC, MTRJ…) - jotkut valmistajat ilmoittavat kuitukaapeleilleen ”kaistanleveysetäisyyden” (MHz * km), esim. 500 MHzkm, 100 Mb/s => 5 km, 1000 Mb/s => 0,5 km - hyvin yleinen niin rakennusten sisällä kuin rakennusten välilläkin Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  35. Valosignaalin vaimentuminen siirtotiellä liitin liitin jatkos (hitsaus) kuitupääte kuitupääte lähetin Vastaanotin tehotaso vastaanottimen herkkyys etäisyys Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  36. VERKKOJEN YHDISTÄMINEN Verkkojen yhdistäminen voidaan toteuttaa OSI-mallin tasoilla 1, 2 ja 3: - OSI-mallin tasolla 1 yhdistämisen tekevä laite on toistin (repeater, keskitin, hub) - OSI-mallin tasolla 2 yhdistämisen tekevä laite on silta (bridge, kytkin, switch) - OSI-mallin tasolla 3 yhdistämisen tekevä laite on reititin (router) Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  37. TOISTIN (repeater, keskitin, hub), OSI-mallin tasolla 1 - yhdistää toisiinsa verkkoja välittämällä johonkin porttiin tulevan bittivirran kaikkiin muihin portteihin - ei tarkkaile kehyksen muotoa (oikeellisuutta) - ei tarkkaile kehyksen sisältöä - portteja vähintään 2 kpl, mutta voi olla paljonkin (ainakin kymmeniä) - porttien mediat voivat poiketa toisistaan (median vaihto) - tietoturva erittäin huono - suorituskyky voi ruuhkautuneena romahtaa - toiminta yleensä sellainen, että yhden segmentin toimimattomuus ei vaikuta muihin segmentteihin (ns. patitiointi) Kaksiporttinen toistin HOST HOST R R HOST TOISTIN HOST HOST R R HOST HOST HOST Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  38. Moniporttinen toistin R R HOST HOST HOST HOST HOST HOST R R TOISTIN R R HOST HOST HOST HOST HOST HOST R R Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  39. 5-4-3-Sääntö HOST HOST segmentti 1 R R HOST HOST TOISTIN 1 HOST segmentti 2 R R HOST HOST TOISTIN 2 R R segmentti 3 TOISTIN 3 segmentti 4 R R TOISTIN 4 R HOST HOST segmentti 5 R HOST HOST HOST Verkko toteutetaan niin, että kahden toisistaan kauimpana olevien koneiden välillä saa olla enintään viisi segmenttiä, neljä toistinta ja enintään kolmessa segmentissä saa olla koneita. Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  40. ONKO SALLITTU VERKKORATKAISU? HOST HOST HOST R R HOST HOST HOST R R TOISTIN R R TOISTIN HOST HOST HOST HOST TOISTIN R R R R R HOST HOST HOST HOST HOST HOST R Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  41. KORJATTU VERSIO EDELLISESTÄ HOST HOST HOST R R HOST HOST HOST R R TOISTIN R R TOISTIN HOST HOST TOISTIN R R R R R HOST HOST HOST HOST HOST HOST R Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  42. ONKO SALLITTU VERKKORATKAISU? HOST HOST HOST R R HOST HOST HOST R R R TOISTIN R R R TOISTIN TOISTIN R R R R R R R R TOISTIN TOISTIN R R R R HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST R R R R R R R R Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  43. KYLLÄ ON 5-4-3-sääntö ei rajoita: - segmenttien kokonaismäärää - toistinten kokonaismäärää - ”kalustettujen” segmenttien kokonaismäärää SIIS: VERKKO ON OK KUN MINKÄ TAHANSA KONEPARIN VÄLILLÄ TOTEUTUU 5-4-3-SÄÄNTÖ! Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  44. PARIKAAPELITOISTIN (keskitin, HUB) - toistin, jonka portit ovat RJ-45-liittimillä varustettuja parikaapeliliityntöjä - porttimäärä vaihtelee neljästä useisiin kymmeniin - 5-4-3-sääntö pätee, mutta voitaisiin puhua myös 5-säännöstä, koska kaikki segmentit ovat point-to-point-segmenttejä TOISTIN HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST TOISTIN Onko tämä toistimien välinen segmentti muita ruuhkaisempi? TOISTIN HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  45. Verkkoratkaisuja 1: TOISTIN TOISTIN HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST TOISTIN TOISTIN HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  46. Verkkoratkaisuja 2: TOISTIN TOISTIN HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST TOISTIN TOISTIN HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  47. Verkkoratkaisuja 3: TOISTIN TOISTIN TOISTIN HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST TOISTIN TOISTIN HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  48. Silmukat eivät ole sallittuja - toistinverkoissa ei voi käyttää ”varareittejä” TOISTIN TOISTIN HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST TOISTIN TOISTIN HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  49. Taustaväylä - jotkut toistimet on mahdollista yhdistää toisiinsa ns. taustaväylän kautta - taustaväylää ei lasketa segmentiksi, koska taustäväylän avulla yhdistetty toistinryhmä on toiminnallisesti yksi toistin - etäisyys laitteiden välillä vaihtelee muutamasta sentistä pariin metriin HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST TOISTIN Onko taustaväylässä enemmän vai vähemmän liikennettä kuin konesegmenteissä? TOISTIN HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST HOST Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

  50. Tietoturva toistin - toiminta on kehyksen alussa (kohde- ja lähdeosoitteiden aikana) sama kuin tavallisella toistimella - lähdeosoitteen jälkeinen osa kehyksestä välitetään vain siihen porttiin josta oikea kohdeosoite löytyy - muihin portteihin kehyksen loppuosa korvataan pupulla Tampereen ammattikorkeakoulu 2003

More Related