Rozdělení sítí

1. Rozdělení sítí • LAN (Local Area Network) - technické a programové prostředky v rámci budovy, areálu • MAN (Metropolitan Area Network) • WAN (Wide Area Network), globální síť, sem lze řadit i Internet (síť sítí) • rozdíl LAN a WAN: propojování uzlových poč. (u rozleh. sítí jsou to kanály, pronajaté od spojů)

2. Rozdělení sítí • WLAN - (Wireless Local Area Network) místo kabelu radiové vlny • řada typů, specifikace IEEE 802.11a-g…...např. varianta WiFi, viz dále • VAN sítě = sítě komerční, s přidanou hodnotou (Value Added Network) • PAN (nebo WPAN, Wireless Personal Area Network), radiová komunik. technologie Bluetooth (bez poplatků, zařízení se nemusí „vidět“, na 10 m), výměna dat nezi mobilními zař., osobní ad-hoc sítě, např. na poradách

3. Příklad na MAN u nás • CZFree.Net - otevřená komunitní síť, nezisková • založená na mikrovlnných a optických bezdrátových spojích (budují je dobrovolníci) • poskytuje také připojení k Internetu • hlavní je experimentovat v oblasti širokopásmových komunikací, vysílání audia, videa, telefonování • vzdušný prostor je omezený zdroj, snese jen určité množství spojů

4. rušení - mikrovlnná pojítka se ruší mezi sebou, vadí jim i jiné technologie (Bluetooth), i trouba • Generální licence GL - 12/R/2000 upravuje podmínky provozu „pozemních vysílacích radiových zařízení pro širokopásmový přenos dat na principu rozprostřeného spektra“

5. Význam sítí • sdílení prostředků (periferie, procesor, paměť) • sdílení dat • zvětšení kapacityvnější paměti (disk. prostor) • komunikace mezi uživateli - výměna zpráv (pošta, konference) a souborů (výměnné sítě) • využití síťových verzí programů • možnost získat přímý přístup na vzdálený počítač (služba Telnet) • ochrana dat

6. Komunikační protokoly • služby, umožňující komunikaci a propojení různých počítačů, zařízení a různých sítí • soustava hierarchicky uspořádaných protokolů, do vrstev • základní programové vybavení sítě rozděleno na hierarchicky uspořádané vrstvy (layers). • každá vrstva má na starosti zajištění přesně vymezeného okruhu úkolů

7. Komunikační protokoly • ke každé vrstvě se vztahuje protokol, podle kterého příslušná vrstva pracuje • pro jednu vrstvu může připadat v úvahu více různých protokolů - stejné úkoly mohou být zajišťovány různými způsoby • je to podle toho, zda jsou k přenosu využívány např. komutované linky veřejné telefonní sítě, pevné telefonní okruhy, veřejná datová síť, optická vlákna, družicové spoje atd.

8. Komunikační protokoly • díky protokolům spolu mohou komunikovat počítače různých typů, s různými operač. systémy

9. Protokoly • Dvě koncepce protokolů • ISO OSI (Open System Interconnection) • 7 vrstev funkcí • TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) • stovka protokolů, 4 hierarchické vrstvy • na jejich bázi pracuje Internet

10. Protokoly • TCP - převádí zprávy do sekvence paketů na zdrojovém uzlu a pak je znovu sestavuje do zdrojových zpráv v cíli • IP- obhospodařuje adresování stanic zapojených v síti

11. TCP/IP - vrstvy • 1. vrstva síťového rozhraní (úkol - zajistit přenos bloků dat, rámců, mezi dvěma sousedními poč. s přímým spojením) • datový paket: hlavička, data, konec - závisí na protokolu, který ho vytvořil • rámec: před odesláním paketu se připojují další údaje - fyzická cílová a zdrojová adresa

12. TCP/IP - vrstvy • 2. síťová (IP vrstva) • provádí směrování (volí cestu), přenos paketů i přes přestupní uzly • 3. transportní vrstva • rozlišuje příjemce a odesilatele, na každém uzlu je jich více, mění nespojovaný způsob přenosu na spojovaný ( navazuje se spojení před zahájením přenosu)

13. TCP/IP - vrstvy • 4. aplikační vrstva • zajišťuje konverzi dat, kompresi, šifrování • konverze tehdy, pokud je na obou stranách různá vnitřní reprezentace (ASCII x EBCDIC, Unicode)

14. Charakteristiky sítí LAN: • topologie sítě • přístupová metoda stanic k síti • druh vodiče • rychlost přenosu (bity, Mbity, Gbity za sec.) • adaptér (síťová karta, odpovídá typu sběrnice) + další aktivní prvky • max. počet stanic • max. vzdálenost stanic

15. Topologie sítí LAN • Topologie - fyzická(propojení uzlů) - logická (způsob komunikace uzlů) • sběrnice (bus) - lineární vedení, segmenty • kruh - spojené konce sběrnice, signál v kruhu, citlivé na výpadek stanice (musí se přemosťovat) jednosměrné vedení i obousměrné přes koncentrátor

16. Topologie sítí LAN • hvězda - soustava lineárních vedení, paprsky z centrálního uzlu (hub - rozbočovač) • síť odolná proti výpadku stanice • kombinace, další větvení pomocí hubů

17. logickátopologie(způsob komunikace uzlů)==přístupové metody sítí - LAN • definují způsob, jak stanice získává právo k vysílání, některé souvisí s topologií = sdílení přenosového média síťovými zařízeními • příst. metody: náhodné (CSMA/CD) deterministické (Token Bus, Token Ring) • CSMA/CD (bus) Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection = vícenásobný přístup užitím nosného signálu s detekcí kolizí

18. Přístupové metody sítí - LAN • CSMA/CD - nosný signál v síti => vysílá jiná stanice zanikne-li, lze zahájit vysílání možnost kolize - přerušení - opakování po urč. době • Token bus (bus, star) • token = pešek, speciální datový paket, předává se po síti v logickém kruhu, podle čísla karty

19. Přístupové metody sítí - LAN • Token bus - stanice, která token obdrží, má právo vysílat • není závislá na topologii • Token Ring • realizacevýše uvedené metody v kruhové topologii

20. Vodiče – šítě LAN • koaxiální kabely (souosé), tenké, tlusté • propojují se konektory, jsou už historie • optické kabely (skleněné n. plastové vlákno) • jednovidové (dražší), mnohovidové (vede různé vlny světelných paprsků) • vysoká přenosová kapacita opt. kabelů (100 Mb/sec.) • LED diody na obou koncích (vysílání signálu do kabelu) • propojení na velké vzdálenosti (1vidové až 40 km)

21. Vodiče – šítě LAN • kroucená dvoulinka (TP twisted pair) • dnes hlavně používaná • původně telefonní rozvody • odolná proti rušení • bezdrátové spojení • infračervený paprsek (dosah 300 m) • laserový paprsek (2 km) • mikrovlnný digitální spoj (až 25 km) • na obou stranách vysílač/přijímač s para- bolickou anténou a přímá viditelnost

22. Sítě - doplněk k bezdrátovým spojům • max. kapacita (rychlost) současných optických systémů = 155 Mb/s • 3 skupiny zařízení: 1. mikrovlnné syst. pracující v tzv. volném (nelicencovaném) pásmu, několik km dosah • frekvence 2,4 - 802.11b (nebo 5 GHz, 802.11a - viz dále) • bez povolení, nulové provozní poplatky • ale rušení při přeplnění pásma, překážkou je silný déšť • u nás hojně použ. pro přístup k Internetu • rychlost asi 10 Mbitů/s

23. Sítě - doplněk k bezdrátovým spojům 2. směrové mikrovlnnéspoje pracující na vyšších frekvencích • povolení ČTÚ, placení 2500/MHz/rok • zaručená odolnost proti rušení • dosah do 20 km • rychlost 155 Mbitů/s 3.optické bezdrátové systémy (pojítka) • bez povolení a poplatků • téměř 100% nerušitelnost, • nemožnost odposlechu, neviditelné paprsky je těžké zachytit • < 2 km • rychlost 155 Mbitů/s • vliv počasí na provoz, zvl. mlha, náhodná překážka přeruší spojení (přelet ptáka) • nosič infrač. nebo laserové světlo, vysoká cena

24. Aktivní prvky – sítě LAN • opakovač - spojuje 2 segmenty sítě stejného typu • převodník - mezi různými typy kabelů (koax. x opt.) • hub -rozbočovač, větvení (viz hvězda) = koncentrátor u kroucené dvoulinky huby dnes nahrazovány inteligentnějšími • přepínači (switch), dokáží ze signálu zjistit, odesilatele a příjemce, vyšší míra zabezpečenízřizuje dočasná dvoubodová spojení mezi zařízeními

25. Aktivní prvky – sítě LAN • směrovač (router) - volí optimální cestu pro datové pakety mezi různými sítěmi, umisťuje se na hraniční body, kde logicky končí část sítě kombinují se s firewallem (zajišťují i překlad síťových adres), s WiFi přístupovým bodem, filtrace paketů (lokální nejsou přenášeny dál do jiných segmentů) dnes jsou multiprotokolové • brána (gateway) - spojuje heterogenní systémy • zajišťuje konverze dat

26. Sítě • Družicové spoje - geostacionární družice (36000 km nad zemí) • budˇodrážejí signál (=pasivní) • nebo aktivní družice s transpondéry, které fungují jako retranslační stanice (signál zesilují a převádějí do jiného frekvenčního pásma)

27. Technologie sítí LAN • Typy sítí LAN = přenosové technologie spojeny s určitou topologií a přístupovou metodou, určitá přenosová rychlost • Ethernet bus CSMA/CD 10 Mb/s • Fast Ethernet 100 Mb, i 1 Gb/s • Token Ring ring Token Ring 4, 16 Mb/s • ATM 25 - 622 Mb/s = Asynchronous Transfer Mode

28. Ochrana dat v síti • proti výpadku proudu - UPS (baterie) • jméno, heslo, práva uživatelů nastavená správcem sítě • zálohování disků • zrcadlení (mirroring, RAID 1), stejný řadič pro oba disky • zdvojení disků (duplexing), každý má svůj řadič • server duplexing, spojeny spec. kabelem

29. Ochrana dat v síti • obrazy disků (drive image)kopie disku, uloží se do 1 souboru, přenese se na jiný disk (klonování disku)s použitím image uloženého na síť. disku lze náš disk obnovitimage se dá vytvořit nebo obnovit za běhu

30. Ochrana dat v síti • Firewally • širší smysl: souhrn technických opatření k řízení komunikace mezi chráněnou sítí a vnějším světem • užší smysl: sw balík instalovaný na předsunutém počítači W XP - automaticky je fw aktivní u každého vytáčeného spojení

31. Ochrana dat v síti • Funkce firewallu • řízení komunikace (selektivní povolení nebo zákaz) • záznam událostí (monitorování provozu v síti) záznam úspěšných i neúsp. pokusů o přístup, + relevantní detaily (i heslo) • překlad adres (NAT - Network Address Translation) - mapování množiny vnitřních adres na 1 adresu nebo množinu vnějších adres, vnitřní adresy skryty za jednou adresou

32. Ochrana dat v síti • další fce firewallu: • vytváření dočasných bezpečných (šifrovaných) komunikačních kanálů = VPN, virtuální spojení, tunelové spojení (Virtual Private Network) • regulace přístupu interních uživatelů do Internetu • vzdálený přístup oprávněných uživatelů

33. Ochrana dat v síti • Ochrana dat v síti - pokrač. firewally • autentizace - ověřování totožnosti partnerů • obsluha síťových služeb - zároveň může fungovat jako nameserver, poštovní server, vyrovnávací server (cache), viruswall • Implementace FW různými způsoby • někdy výkonné unixové servery • někdy se nazývají proxy servery, proxy brány • jsou i osobní firewally (Kerio Personal Fw)

34. Sítě - typy LAN • Podle role uzlů v síti rozlišujeme síť serverového typu(klient/server) - zdroje sítě (data, aplikace, soubory a periferie) jsou soustředěny na centrálním místě (server) a odsud sdíleny sítě peer-to-peer. - zdroje sítě zůstávají tam, kde se nachází (u svých vlastníků) a jsou sdíleny odsud

35. Sítě - WiFi WiFi sítě Wireless Fidelity • je protokol pro bezdrátové lokální sítě - IEEE 802.11b(Institute of Electrical and Electronics Engineers, New York, tvorba standardů) • soustava pravidel, podle nichž síť pracuje • založen na přenosu prostřednictvím radiových vln • specifikuje prostředky, metody pro navázání spojení a bezpečnou kom. mezi prvkysítě • základní prvky: • směrovač WLAN (WIFI) zajišťuje připojení do Internetu, sdružuje i Access Point

36. Sítě - WiFi tj. přístupový bod (AP), i huby (rozbočovače) nebo přepínače pro zařízení, která nejsou připojena bezdrátově (tiskárny, spec. servery a další rozbočovače) spojení je chráněno firewally, podporuje např. šifrování (WPA - Wired Equivalent Privacy, WEP - WiFi protected Access), URL filtr, VPN • příst. bod – zajišť. komunikaci bezdrátově připojených zař. i ostatních zařízení (je to např. WAP54 G – Wireless Access Point) • bezdrátové síťové karty pro kom. notebooků a dalších PC propojených do WLAN

37. Sítě - WiFi • klienti vybavení kartami, ty se připojí k AP • karty s anténkami (stačí na pokrytí bytu), možnost odpojení antény a připojení kabelu k jiné, větší anténě • směrové antény lze využít k propojení na větší vzdálenosti (i několik km) • bez AP jde o tzv. ad-hoc komunikaci mezi jednotlivými síťovými kartami, nelze ji dobře zabezpečit • zvl.typ AP = bezdrátový směrovač, umožní připojit bezdrátovou síť k drátové, nevýhoda = oddělenost obou sítí • každá bezdrátová síť má své unikátní jméno (SSID)

38. Sítě - WiFi • jednoznačná identifikace v případě, že je v daném místě více dostupných sítí • může být i utajené, pro připojení nutné zadat • na AP se zadávají MAC (Media Access Control) adresy (síťových karet), též unikátní - pro řízení přístupu k síti • útočník je může změnit, neměla by to být jediná ochrana • další možnost - šifrovaná komunikace (WEP)

39. Sítě - WiFi • každé WiFi zařízení obsahuje hw i sw pro komunikaci s ostatními zař. • různá zař. mohou podporovat různé standardy, nemusí spolupracovat • standardy označené IEEE 802.11 + písmeno (a, b, g…. pracuje se na dalších standardech h, j, k, r, s) • přenosová rychlost – až 11MB/s, se vzdáleností od vysílače se snižuje • vysokorychlostní přenos v pásmu 2,4 GHz), bez poplatků – levný provoz • pásmo 5 GHz je licencované, používá ho specifikace IEEE 802.11a, je třeba mít povolení na jeho využívání (nepovolené vysílání je postihováno)

40. pracují na buňkovém principu jeden centrální bod (přístupový bod - Access Point), připojený k Internetu (např. pomocí ADSL - Asymmetric Dig. Subscriber Line = digit. technologie nasazovaná v posledním úseku telekom. sítě) vysílá signál prostřednictvím antény buď jedním nebo všemi směry antény různé ( směrové, sektorové, všesměrové) - určují velikost plochy využití sítě dosahsignálu – 100-150 m (ve volném prostoru 500 m) hotspot – tam, kde přístupový bod vysílá signál a lze se tak připojit k Internetu (nyní asi 70 000 s 10 miliony uživatelů) může být označen nálepkou WiFi zone existují přívěsky ke klíčům, které dovedou rozpoznat signál pro bezdrátový Internet Wi-Fi sítě

41. Wi-Fi sítě • mezinárodní vyhledávač Wi-Fi sítí www.wi-fizone.org, www.jiwire.com • počítač (nebo notebook) musí mít přijímač – kartu PCI LAN (nebo PCMCIA do notebooku)