Komunik á cia a smerovanie

1. Komunikácia a smerovanie

2. Metódy prenosu dát • Metóda prepojovania správ – existencia centrálnej ústredne na uchovanie a preposlanie správ po určení najlepšej trasy ( verejná telegrafná sieť ) • Metóda prepojovania okruhov – vytvorenie dočasnej fyzickej cesty medzi koncovými stanicami ( bežná telefónna sieť ) • Metóda prepojovania paketov – každá správa sa rozdelí na drobné časti ( pakety ), ktoré sú posielané ako nezávislé dátové jednotky. Existuje pritom logické spojenie medzi zdrojom a cieľom správy ( počítač.siete )

3. Druhy WAN prepojení Prepojovanie správ Prepojovanie okruhov Prepojovanie paketov

4. Metóda prepojovaniaokruhov • Pre každý pár komunikujúcich účastníkov vytvorená samostatná komunikačná cesta • Spoj vytvorený bez ohľadu na to, či dochádza k výmene dát alebo nie • Okruh sa vytvára automaticky pred začiatkom komunikácie ( spojovo orientovaná komunikácia ) • Výhoda : nezávislosť okruhov, garantovanie kvality, prenosovej rýchlosti • Nevýhoda : zložitosť a náročnosť takejto siete, veľké časové oneskorenie pri prepínaní okruhov, neefektívne využitie prenosového média

5. Metóda prepojovania paketov • Použitie v počítačových a dátových sietiach • Správa rozdelená do samostatných celkov – paketov • Cesta doručenia paketov od zdroja do cieľa môže byť rôzna • Je to nespojovo orientovaná komunikácia • Uzly siete ( smerovače ) rozhodujú o smerovaní jednotlivých paketov pre dosiahnutie cieľovej stanice • Výhoda : jednoduchšia štruktúra siete, efektívnejšie využitie prenosových ciest, multiuser komunikácia • Nevýhoda : poradie prijatých paketov môže byť na strane príjmu iné než pri vysielaní, čo si musí ošetriť príjemca správy • Nutnosť adresácie cieľa i zdroja správy v každom pakete

6. Vysielaný súvislý prúd dát od jedného klienta 0010101010010101010101010 Druhý klient musí čakať, až sa uvoľní linka Segmentácia správy Multiplexovanie segmentov 2 2 1 1 3 Prenos správ v dátovej sieti • samotná komunikácia • kontinuálny tok dát • obsadenie prenosovej linky • značné oneskorenie • neefektívne využitie linky • pri poruche nutné znovu vysielať celý súbor • rozdelenie správy na segmenty • multiplexovanie segmentov • súčasný prenos viac správ • opakovanie chybných segmentov • efektívne využitie linky

7. Komunikácia v sieti Lokálna sieť - LAN Rozľahlá sieť - WAN Internet – globálna sieť WAN, LAN sietí vzájomne poprepájaných

8. Hardverové komponenty sietí

9. Smerovač - router • Je to počítač, ktorý sa špecializuje na vysielanie a smerovanie paketov po dátovej sieti • Je zodpovedný za prepájanie sietí prostredníctvom výberu najlepšej cesty pre daný paket za účelom dosiahnutia cieľovej stanice • Smerovač má všeobecne dva druhy pripojení - pripojenie LAN sietí - pripojenie WAN sietí • Smerovače prepájajú navzájom dve koncové stanice cez rôzne médiá

10. Smerovač - router • Zloženie smerovača : • CPU – vykonáva inštrukcie • RAM – running config súbor, smerovacia tabuľka • ROM – boot program, diagnostický program pri havárii • NVRAM – startup config súbor • Flash pamäť – obsahuje IOS (Cisco operačný systém) • Interfejsy viacerých druhov : • - Ethernet/Fast Ethernet (Fa0/0) • - Serial ( S0/0/0 ) • - DSL, ISDN, Cable • - manažovateľné interfejsy ( Console, AUX ) Každý interfejs pripája inú sieť. Má IP adresu a masku z rozsahu danej siete

11. Fyzická charakteristika smerovača

12. Externé pripojenia smerovača

13. Zapojenie smerovača v sieti

14. Komunikácia vrstiev v OSI modeli Prepojovacie služby vrstiev • služby so spojením ( connection oriented ) • služby bez spojenia ( connectionless ) • služby s potvrdením ( confirmed ) • služby bez potvrdenia ( unconfirmed ) • služby spoľahlivé ( reliable ) • služby nespoľahlivé ( unreliable )

15. Medziuzly sietí Ethernetová technológia Vysokofrekvenčný signál po kábli Ethernetová technológia dáta dáta Aplikácie pracujú na všetkých 7 vrstvách Smerovače pracujú na vrstvách 1, 2, 3 Hub, bridge, switch, modem pracujú na vrstvách 1, 2 paket paket paket rámec rámec Komunikácia v sieti • Koncoví užívatelia majú zvyčajne implementovaný celý 7-vrstvový model OSI • Medziuzly sietí spájajú komunikujúcich koncových užívateľov • medziuzly sietí majú implementované iba vrstvy sieťovo závislé

16. 145.27.1.124 – IP klienta 1 198.72.108.39 – IP klienta 2 145.27.0.0/16 - sieť 198.72.108.0/24 - sieť Smerovanie paketov v sieti • smerovanie paketov je zabezpečené pomocou smerovačov • po prijatí paketu router zistí adresu cieľovej siete • na základe vlastnej smerovacej tabuľky potom vyšle daný paket cez svoj príslušný interfejs • Smerovacia tabuľka obsahuje : • - adresy sietí priamo pripojených ku portom smerovača • - adresy vzdialených sietí s určením adresy najbližšieho tzv. next-hop interfejsu routera

17. Typy smerovania Smerovanie je vytvorenie smerovacej tabuľky routera • Statické smerovanie - ručné vytvorenie tabuľky a jej uloženie v pamäti smerovača - vhodné pre malé siete - použitie z bezpečnostných dôvodov - vysoká časová i personálna náročnosť - malé zaťaženie siete, výborná priepustnosť siete • Dynamické smerovanie - smerovač si vytvorí smerovaciu tabuľku na základe informácií, ktoré si vymieňa s okolitými smerovačmi - výmena aktuálnych informácií prostredníctvom smerovacích protokolov - výber najvhodnejšej cesty pre smerovanie na základe rôznych kritérií - kritériá výberu ( počet smerovačov k cieľu, priepustnosť prenosovej cesty, spoľahlivosť doručenia paketu, zaťaženie prenos.cesty, max.veľkosť prenášaného paketu – metrika smerovania - veľká časová i personálna úspora - okamžitá aktualizácia zmien v sieti - finančne nákladnejšie, zložitejšie zariadenia, zvýšené odborné znalosti personálu • V praxi sa používa kombinovaný spôsob smerovania, t.j. statické i dynamické. Staticky definované sú záložné trasy alebo jediná možná trasa.

18. Princípy statického smerovania • Princíp 1 – každý router musí urobiť rozhodnutie o smerovaní paketu sám, na základe svojej vlastnej smerovacej tabuľky • Princíp 2 – Skutočnosť, že jeden router má určité informácie vo svojej smerovacej tabuľke ešte neznamená, že ostatné routery majú tie isté informácie • Princíp 3 – smerovacie informácie o ceste z jednej siete do druhej neposkytujú informácie o spätnej, návratovej ceste

19. Priamo pripojené siete a statická cesta Štruktúra smerovacej tabuľky Statické smerovanie

20. Smerovanie IP paketov PC5 PC2 PC1 PC4 PC3 R2 R1 Je to paket určený pre zariadenie tejto siete? Nie. Je určený pre zariadenie 192.168.5.6/24 v inej sieti. R3 Statické smerovanie

21. Statické smerovanie

22. Priamo pripojené siete, statická a dynamická cesta Smerovače dynamicky obnovujú svoje tabuľky posielaním informácií Dynamické smerovanie • Dynamické smerovacie protokoly • Slúžia na dynamickú výmenu informácií s inými smerovačmi • Automaticky obnovujú smerovacie tabuľky pri zmene topológie siete • RIP, IGRP, EIGRP, OSPF, IS-IS, BGP

23. Klasifikácia smerovacích protokolov - IGP ( Interior Gateway Protocols ) - EGP ( Exterior Gateway Protocols ) Autonómny systém je skupina smerovačov, ktorá je riadená jedným správcom IGP slúžia pre smerovanie vnútri autonómného systému (RIP, EIGRP, OSPF ) EGP slúžia na smerovanie medzi autonómnymi systémami ( BGP )

24. Klasifikácia smerovacích protokolov • RIP – Routing Information Protocol • IGRP – Interior Gateway Routing Protocol • EIGRP – Enhanced Interior Gateway Routing Protocol • OSPF – Open Shortest Path First • IS-IS – Intermediate System to Intermediate System • BGP – Border Gateway Protocol

25. Klasifikácia smerovacích protokolov Distance Vector Routing Protocols - periodické vysielanie update každých 30 sekúnd - všetky cesty sú dané ako vektory - parameter vzdialenosti ( počet hopov ) - parameter smeru ( IP adresa next-hopu, IP interfejsu ) - nemá zmapovanú celú sieť - smerovač má informácie iba od svojich susedov Link – State Protocols - posielajú update iba pri vzniku zmien v sieti - zbierajú informácie zo všetkých ostatných smerovačov - každý smerovač má vytvorený kompletný obraz siete

26. Rozdelenie dynamických protokolov