Wykład 2

1. Informatyka Mechatronika PWSW Wykład 2

2. Urządzenia aktywne Firewall Serwer Punkt dostępowy (acces point) Przełącznik (switch) 2

3. SIECIOWE ELEMENTY AKTYWNE karta sieciowa (NIC) – Network Interface Controller ma unikalny numer – tzw. MAC adres 6 bajtów – 3 ma producent karty + 3 unikalny numer Nazywana jest również adapterem sieciowym Urządzenie wymagane we wszystkich komputerach (stacjach roboczych) przyłączonych do sieci. Każda karta jest przystosowana tylko do jednego typu sieci (np. Ethernet) i posiada niepowtarzalny numer, który identyfikuje zawierający ją komputer.

4. Karta sieciowa – dwa typy gniazd

5. Karta sieciowa

6. Karty Bluetooth 6

7. Hub (inaczej koncentrator) • służy do łączenia komputerów za pomocą kabla skrętkowego UTP. • sygnał podany na jedno wejście pojawia się na wszystkich innych wyjściach - najprostsze urządzenie sieciowe – „rozgałęźnik” • Łączy ze sobą wszystkie stacje robocze (każdy komputer jest połączony z HUB-em kablem). Możliwe jest łączenie HUB-ów w celu przedłużenia sieci lub uzyskania większej liczby portów.

8. Koncentrator (hub) hub kiedy otrzyma dane automatycznie rozsyła je na wszystkie swoje porty 8

9. Repeater - wzmacniacz sygnału – (regenerator, wzmacniak) • służy do wzmacniania sygnału • stosuje się go głównie do przedłużenia długości magistrali w sieciach opartych o okablowanie BNC (kable koncentryczne)

10. Switch (przełącznik) podobny do huba, lecz troszkę mądrzejszy. Sygnał podany na wejście pojawia się tylko na jednym wyjściu, na tym, dla którego przeznaczone są informacje. Przydatny w sytuacjach, gdy występują duże transfery danych pomiędzy różnymi komputerami Zapobiega on zapychaniu się sieci przesyłając pakiety tylko do portów docelowych.

11. Przełącznik (switch) switch potrafi rozpoznać dla kogo przeznaczone są dane i przekierować je na właściwy port 11

12. Bridge (most) • pozwala zazwyczaj połączyć ze sobą 2 podsieci, • łączy - rozdziela sieć, • na drugą stronę przepuszcza tylko te ramki, które są dla niej przeznaczone. • Najczęściej konfiguruje się sam, obserwując i zapamiętując, jakie adresy MAC są, po której jego stronie.

13. Router (brama, gateway) • jedno z najdroższych i najbardziej skomplikowanych urządzeń w sieciach) • Służy do łączenia różnych sieci. Mogą to być sieci o tym samym lub różnych protokołach, o różnych topologiach (na przykład ethernet i token ring), a nawet radiowa. • Ponadto stosowany do translacji adresów (tablic routingu). może służyć do połączenia sieci lokalnej do Internetu. Router umożliwia połączenie wielu segmentów sieci oraz wybiera najszybszą drogę do przesłania pakietów. • Do ich głównych zalet zaliczyć można: • wybór optymalnej trasy między nadawcą a odbiorcą • ochrona (zapory, kodowanie) • transakcja protokołów (łączenie różnych segmentów o różnych protokołach) • filtrowanie pakietów (sortowanie i selekcja transmitowanych pakietów) • usuwanie pakietów bez adresu

14. Router Służy do łączenia różnych sieci komputerowych (np. o różnych klasach adresów), węzeł komunikacyjny. Proces kierowania ruchem nosi nazwę trasowania, routingu 14

15. Router WI-FI Router i punkt dostępowy w jednym

16. Punkt dostępowy (Access point) dla sieci bezprzewodowych 16

17. Sieć Ethernet Historia Ethernetu zaczęła sie w 1970 roku, kiedy to firma XEROX stworzyła prototyp sieci komputerowej. Pierwsza sieć będąca podstawą Ethernetu została zaprojektowana w 1976 r przez dr. Robert M. Metcalfe.

18. Można w łatwy sposób połączyć kilka stacji roboczych w sieć. Elementy do tego rodzaju sieci są szeroko oferowane w handlu (dość niskie koszty) • Pozwala na osiągnięcie wystarczająco wysokich prędkości transmisji (nawet do kilku Gbit/s ) • Jest stosunkowo tania w budowie i utrzymaniu

19. RAMKA (pakiet, frame) – porcja danych przesyłana w sieci

20. Dostęp rywalizacyjny (kto pierwszy) – możliwe kolizje • Dwa rodzaje struktur • · serwerowe (Unix, NetWare) • · peer-to-peer (Windows) • Adresacja ethernetowa (32 bity – adres IP - unikalny w świecie) • postać liczbowa, np.: 123.45.100.1 (4 oktety) Adresacja domenowa DNS (ang. Domain Name System, system nazw domenowych) to system serwerów oraz protokół komunikacyjny zapewniający zamianę adresów znanych użytkownikom Internetu (domenowych) na adresy zrozumiałe dla urządzeń tworzących sieć komputerową (IP). Dzięki wykorzystaniu DNS nazwa mnemoniczna, np. onet.pl, może zostać zamieniona na odpowiadający jej adres IP.

21. START… Uruchom: cmdc:/ipconfig 21

23. Wskaźnik do zasobu w sieci Internet Adresy URL 23

24. Typy komutacji • Komutacja kanałów – przyznanie stałe zasobów – nawet jeśli brak przepływu informacji - synchroniczna • Komutacja pakietów – oszczędniejsze – na zasadzie zapotrzebowania – asynchroniczna • Komutacja komunikatów

25. Pakiety • PAKIET – każda informacja zostaje podzielona na porcje – pakiety • pakiety są łączone u odbiorcy • dostosowanie do środowiska teleinformatycznego – przepływ informacji impulsowy

26. Komutacja kanałów - aby przenieść dane z jednego węzła sieci do drugiego, tworzone jest połączenie dedykowane między tymi systemami. Wszystkie dane przenoszone są tą samą drogą. Sieci tego typu są użyteczne przy dostarczaniu informacji, które muszą być odbierane w takiej kolejności, w jakiej zostały wysłane. Przykłady sieci korzystających z komutacji kanałów : • Analogowa linia telefoniczna • ATM - Asynchronous Transfer Mode • ISDN • Linia dzierżawiona • T1 (amerykański system telekomunikacyjny)

27. Komutacja pakietów - każda indywidualna pojedyncza ramka może iść inną ścieżką do miejsca przeznaczenia. Ramki mogą, lecz nie musząbyć odbierane w kolejności nadawania. Przykłady sieci korzystających z komutacji pakietów : • Ethernet • 100VG-ANYLAN • FDDI Token Ring • Frame relay i X.25

28. Komutacja komunikatów Jeżeli na drodze informacji jest kilka urządzeń, to pierwsze urządzenie tworzy połączenie z następnym i przesyła całą wiadomość. Po zakończeniu transmisji, połączenie zostaje przerwane i drugie urządzenie powtarza cały proces. Choć wszystkie dane wędrują tą samą drogą, jedynie jedna część sieci jest wydzielonado dostarczania danych w określonym czasie.

29. Komutacja kanałów całość synchronicznie Komutacja pakietów pakiet1 …odstęp.. pakiet2 Komutacja komunikatów …odstęp.. całość synchronicznie całość synchronicznie

30. Sieci teleinformatyczne • Stacje są komputerami • Architektura warstwowa – hierarchia warstw zagnieżdżanych

31. Model ISO/OSI OSI - Open System Interconnection – połączone systemy otwarte ISO - International Organization for Standardization • Proste przedstawienie składników sieci, urządzeń i procesów, • Standaryzacja – uniknięcie niezgodności funkcjonowania sieci różnych typów, • Łatwiejsze zrozumienie. tzw. model referencyjny - warstwowy Cele:

32. Pojęcie protokołu sieciowego Protokół(ang. protocol) - zbiór sygnałów (powiązań i połączeń)używanych przez elementy funkcjonalne sieci podczas wymiany danych (wysyłania, odbierania i kontroli poprawności informacji). W transmisji może być używane kilka protokołów - np. jedne do komunikacji z jednym systemem, a drugi z innym. Podstawowym zadaniem protokołu jest identyfikacja procesu, z którym chce się komunikować proces bazowy.

33. Protokoły sieciowe – zapewniają: • usługiłączy systemów telekomunikacyjnych, • obsługują adresowanie, • informacje "routingu"(wybór trasy), • weryfikację błędów, • żądania retransmisji • procedury dostępu do sieci, określone przez wykorzystywany rodzaj sieci.

34. Najpopularniejsze protokoły sieciowe to: • TCP/IP • IPX/SPX - firmy Novell • NetBEUI – IBM (Microsoft)

35. Protokoły występujące w modelu OSI TCP/IP ang.Transmission Control Protocol/Intenet Protocol Dotyczy modelu OSI, czyli powiązania między protokołami. Najczęściej używany, zarówno dla sieci lokalnych jak i połączenia z internetem. TCP- Protokół sterowania transmisją jest protokołem obsługi połączeniowej procesu użytkownika, umożliwiającym niezawodne i równoczesne (ang. full-duplex = dwukierunkowe= nadawanie i odbiór) przesyłanie strumienia bajtów. W większości internetowych programów użytkowych stosuje się protokół TCP. TCP korzysta z protokołu IP, więc całą rodzinę protokołów nazywamy TCP/IP.

36. UDP - Protokół datagramów użytkownika (komunikaty przesyłane między systemami jeden niezależnie od drugiego) (ang. UserDatagramProtocol) jest protokołem obsługi bezpołączeniowej procesów użytkownika.W odróżnieniu od protokołu TCP, który jest niezawodny, protokół UDP nie daje gwarancji, że datagramy UDP zawsze dotrą do celu. Np. stosowany w transmisjach video – nie wszystkie klatki muszą dotrzeć, ważna jest ciągłość i czas).

37. inne protokoły… ICMP - Protokół międzysieciowych komunikatów sterujących (ang. Internet ControlMessageProtocol) obsługuje zawiadomienia o błędachi informacje sterujące między bramami (ang. gateway) a stacjami (ang. host). IP - protokółmiędzysieciowy (ang. Internet Protocol) obsługuje doręczanie pakietów dla protokołów TCP, UDP oraz ICMP. ARP, RARP- Protokoły odwzorowania adresów (ang. Address Resolution Protocol) służy do odwzorowania adresów internetowych na adresy sprzętowei odwrotnie (Reverse..)

38. ARP Gdy adres IP jest już znany, wysyłający musi następnie uzyskać właściwy adres fizyczny MAC w sieci Ethernet lub Token Ring węzła, do którego chce wysyłać wiadomości. Dokonuje się tego przy użyciu protokołu ARP (Address Resolution Protocol). ARP wysyła ramkę z adresem rozgłoszeniowym i sprawdza, która ze stacji posiada szukany adres IP (zawarty również w tej ramce) i odpowie na niego. Stos protokołów IP stosuje ARP jedynie wówczas, gdy stacje źródłowa i docelowa znajdują się w tej samej podsieci, co stwierdza się za pomocą tzw. maski podsieci.

39. NetBEUI NetBEUI - interfejs został opracowany przez IBM w 1985 roku. Jest małym ale wydajnym protokołem komunikacyjnym sieci lokalnych. NetBEUI jest wyłącznie protokołem transportu sieci LAN dla systemów operacyjnych Microsoft. Umożliwia wzajemną komunikację komputerom korzystającym z systemów operacyjnych lub oprogramowania sieciowego firmy Microsoft.

40. Usługi sieciowe • poczta elektroniczna - e-mail • usługi informacyjne WWW • ftp - transfer plików • telnet - komunikacja z zdalnym komputerem • rlogin- praca na odległym komputerze • talk - rozmowa "ekranowa"

41. Model ISO-OSI 7 Warstwa aplikacji - dostęp użytkownika końcowego do środowiska OSI 6 Warstwa prezentacji – Transformacja danych – np. szyfrowanie-deszyfrowanie 5 Warstwa sesji – sterowanie komunikacją między użytkownikami a administratorem 4 Warstwa transportowa – sterowanie wejście-wyjście – wiadomości między użytkownikami 3 Warstwa sieci – kierowanie pakietami, routing 2 Warstwa łącza danych (przęsło) - kontrola błędów - niezawodność 1 Warstwa fizyczna – transmisja przez kanał fizyczny

42. Połączenie – nawiązanie komunikacji: • Rozpoczyna się zawsze od warstwy 7 • Przechodzi kolejno przez warstwy niższe (nie zawsze przez wszystkie – np. komputery w tej samej sieci mogą nie używać warstwy sieciowej • Enkapsulacja w systemie nadającym ("spakowanie") • W systemie odbierającym – dekapsulacja ("rozpakowanie")

43. Warstwy - definicja • Warstwa to proces (lub urządzenie) wewnątrz systemu komputerowego – dla wypełnienia określonej funkcji • „Czarna skrzynka” z wejściami i wyjściami proces warstwy dane dane Wyższa warstwa „widzi” niższą jako zestaw funkcji do wykorzystania

44. Aplikacja Aplikacja 7 7 6 Prezentacja Prezentacja 5 Sesja Sesja 4 Transport Transport Sieć Sieć Sieć 3 2 Łącze danych DLC DLC Łącze danych Fizyczna Fizyczna Fizyczna Fizyczna 1 łącze fizyczne łącze fizyczne system B system A utworzenie ramek wybór trasy Węzeł podsieci DLC- Data Link Control – sterowanie łączem danych – warstwa 2

46. 1. Warstwa fizyczna (physical layer) • Zapewnia transmisję danych pomiędzy węzłami sieci. • Definiuje interfejsy sieciowe i medium transmisji. • Warstwa „nieinteligentna” – tylko sygnał – brak kontroli przeznaczenia

47. Warstwa fizyczna określa m.in. : • Sposób połączenia • mechanicznego (wtyczki, złącza), • elektrycznego (poziomy napięć, prądów), standard fizycznej transmisji danych. • W skład jej obiektów wchodzą min.: • przewody (kable miedziane, światłowody) • karty sieciowe, • modemy, • wzmacniaki (repeatery), • koncentratory.

48. 2. Warstwa łączadanych (data link layer) Zapewnia niezawodność łącza danych, Przygotowuje dane – ramki (frame) Budowanie struktur do przesyłu

49. Warstwa łącza danych: Kontroluje dostęp - MAC adresy fizyczne kart i innych urządzeń węzłowych. Definiuje mechanizmy kontroli błędóww przesyłanych ramkach lub pakietach - CRC (Cyclic Redundancy Check). Ściśle powiązanaz warstwą fizyczną, która narzuca topologię. Warstwa ta często zajmuje się również kompresją danych. W skład jej obiektów wchodzą: sterowniki urządzeń sieciowych, np.: sterowniki kart sieciowych oraz mosty (bridge)przełączniki (switche).

50. 3. Warstwa sieciowa (network layer) Jest odpowiedzialna za trasowanie (routing) pakietów w sieci, czyli wyznaczenie optymalnej trasy dla połączenia (w niektórych warunkach dopuszczalne jest gubienie pakietów przez tę warstwę). Warstwa łącza danych obsługuje tylko adresy MAC Zapewnia metody ustanawiania, utrzymywania i rozłączania połączenia sieciowego. Obsługuje błędy komunikacji (pomija niepoprawne pakiety). W skład jej obiektów wchodzą m.in.: routery