SÍŤOVÉ TECHNOLOGIE.

SÍŤOVÉ TECHNOLOGIE

1 ÚVOD DO SIETÍ (s.14) pripojenie počítača do Internetu
základné časti počítača inštalácia sieťovej karty (modemu) testy na zistenie pripojenia do Internetu prehliadač a plug-iny sieťová matematika desiatková, dvojková, šestnástková sústava prevody medzi číselnými sústavami binárna logika IP adresa a sieťová maska

2 ZÁKLADY SIETÍ (s.23) sieťová terminológia šírka pásma sieťové modely
sieťové zariadenia, topológie, protokoly druhy sietí: LAN, WAN, MAN, SAN, VPN šírka pásma priepustnosť sieťové modely OSI TCP/IP

3 SIEŤOVÉ MÉDIA (s.59) medené optické bezdrôtové elektrické jednotky
typy káblov optické odraz, lom svetla multimódové, singelmódové vlákna bezdrôtové

4 TESTOVANIE KÁBLOV (s.87) základy pre testovanie frekvenčných vlastností káblov vlny logaritmy, decibely osciloskop signály a šum útlm, šum, presluchy testovacie štandardy

5 KABELÁŽ LAN A WAN SIETÍ (s.105)
média a konektory Ethernet UTP realizácia sieťové zariadenia typy sietí - peer-to-peer, klient server kabeláž WAN fyzická vrstva WAN - konektory pripájanie smerovačov konzolové spojenie

6 ZÁKLADY ETHERNETU (s.126) pomenovanie Ethernetových technológií
vzťah k OSI modelu pomenovanie staníc rámcovanie, štruktúra a polia rámca riadenie prístupu k médiu (MAC) časovanie chyby a zaobchádzanie s nimi kolízie a typy auto-negociácia duplex

7 ETHERNETOVÉ TECHNOLÓGIE (s.147)
10Mb/s Ethernet 100Mb/s Ethernet 1000Mb/s Ethernet 10Gb/s Ethernet technológie architektúry budúcnosť Ethernetu

8 PREPÍNANIE V ETHERNETE (s.167)
premostenie (bridging) prepínanie (switching) operácie oneskorenie (latencia) prepínacie módy STP protokol kolízne a vysielacie (broadcast) domény segmentácia tok dát

9 SÚBOR PROTOKOLOV TCP/IP A IP ADRESOVANIE (s.186)
funkcie vrstiev TCP/IP architektúra internetu IP adresovanie IPv4, IPv6, triedy adries vyhradené adresy, privátne a verejné adresy základy podsietí získavanie IP adries statické dynamické - RARP, BOOTP, DHCP ARP protokol

10 ZÁKLADY SMEROVANIA A PODSIETÍ (s.219)
smerovateľné protokoly IP spracovanie paketu v smerovači smerovacie tabuľky, výber cesty, metrika bezspojové a spojovo orientované doručovanie smerovacie protokoly interné, externé vektora vzdialenosti, stavu spoja mechanizmus podsieťovania

11 TCP/IP TRANSPORTNÁ A APLIKAČNÁ VRSTVA (s.256)
riadenie toku - použitie okna, potvrdzovanie relácie - zriadenie, udržiavanie, ukončovanie trojcestné nadväzovanie spojenia TCP, UDP čísla portov protokoly aplikačnej vrstvy DNS, FTP, TFTP, HTTP, SMTP, SNMP, Telnet

12 PROJEKT ŠTRUKTÚROVANEJ KABELÁŽE (s.285)
1. Systémy štruktúrovanej kabeláže 2. Štandardy a zákony štruktúrovanej kabeláže 3. Bezpečnosť 4. Pracovné nástroje 5. Inštalačný proces 6. Ukončovacia fáza 7. Kabelážny biznis

1 ÚVOD DO SIETÍ pripojenie počítača do Internetu sieťová matematika
základné časti počítača inštalácia sieťovej karty (modemu) testy na zistenie pripojenia do Internetu prehliadač a plug-iny sieťová matematika desiatková, dvojková, šestnástková sústava prevody medzi číselnými sústavami binárna logika IP adresa a sieťová maska

1.1 Pripojenie do Internetu
Internet - najväčšia dátová sieť pripojenie fyzické - sieťová karta (NIC) logické - protokoly (TCP/IP) aplikačné - prehliadač (Internet Explorer) definícia protokol - je súbor pravidiel a dohovorov, ktoré riadia komunikáciu zariadení v sieti

1.2 Základy počítačov počítač časti cvičenie*
dôležitá časť siete, PC je sám sieťou treba vedieť riešiť jeho základné problémy časti diskrétne komponenty - T, IO, R, C, konektor, LED podsystémy PC - plošné spoje, CD ROM, procesor, FDD, HD, MB, zbernica, pamäť, zásuvné sloty, zdroj zadné časti - sieťová, grafická, zvuková karta, porty cvičenie* poznávanie hardvéru PC

1.3 Sieťová karta iné názvy - sieťový adaptér, LAN adaptér, NIC
zásuvná karta (alebo integrovaná na matičnej doske) pripája počítač do siete vlastnosti sériová komunikácia so sieťou paralelná komunikácia s PC - IRQ, I/O adresa rozdelenie protokol - Ethernet, Token Ring, or FDDI médium - TP, optika, bezdrôtovo, koaxiál zbernica - PCI, ISA

1.4 Inštalácia - sieťová karta, modem
modem - modulátor-demodulátor pripája PC na telefónnu linku sú interné, externé dôvody inštalácie pridanie, výmena, vylepšenie vedomosti o: konfigurácia karty (prepínače, software) dostupnosť diagnostických nástrojov riešenie hardvérových konfliktov

1.5 Rýchlosti pripojenia 60-té roky 70-té roky 90-té roky súčasnosť
modemy 300 bit/s, pripojenie terminálov 70-té roky BBS, 300 bit/s dostačovalo 90-té roky modemy 9600 bit/s ( bit/s) súčasnosť DSL, káblové modemy - Mbit/s (~ bit/s)

1.6 TCP/IP súbor protokolov - umožňuje komunikáciu po sieti
nastavenie - pomocou nástrojov OS cvičenie zistenie nastavenia počítača cez príkazový riadok winipcfg - Windows 95/98/ME ipconfig /all - Windows NT/2000/XP/2003 zistiť meno počítača, typ sieťovej karty, MAC adresu, IP adresu, sieťovú masku, východziu bránu

1.7 Testovanie spojenia cvičenie cez príkazový riadok zadať príkazy
ping zistenie času odozvy cieľa, dostupnosti cieľa tracert krokovanie k cieľu ping - pozorovonie prekladu doménového mena (DNS)

1.8 Prehliadač a plug-in plug-in prehliadač kancelárske aplikácie
zásuvný modul zobrazenie špeciálnych (proprietárnych) formátov typy: Flash Quicktime Real Player kancelárske aplikácie textové, tabuľkové editory, databazy, prezentácie, osobný manažér prehliadač zobrazovanie www stránok (jazyk HTML) činnosti kontakt www servera vyžiadanie informácií prijatie informácií zobrazenie informácií druhy Mozilla, Internet Explorer, Opera, Netscape Navigator cvičenie* práca s prehliadačom

1.9 Riešenie problémov - cvičenie
definovať problém zistiť fakty zvážiť možnosti vytvoriť akčný plán uskutočniť plán sledovať výsledky zdokumentovať výsledky

1.10 Sieťová matematika číselná sústava jednotky dvojková sústava
symboly a pravidlá používania symbolov dvojková sústava dva stavy - 0,1 - vypnuté, zapnuté - 0V, +5V prirodzená pre počítače - používajú prepínače ASCII tabuľka každé písmeno má svoje číslo, napr. A jednotky bit (b) (základná jednotka) 0 alebo 1 bajt, byte (B) (jedno písmeno) 1bajt = 8bitov (napr ) kilobajt (kB) (pol strany textu) 1 kilobajt = 1024 bajtov megabajt (MB) (disketa 1,44MB) 1 MB = 1024 kB = B gigabajt (GB) - (disk 40 GB) 1 GB = 1024 MB = kB

1.11 Desiatková sústava symboly vlastnosti
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 vlastnosti mocniny čísla 10 pozície: tisícky, stovky, desiatky, jednotky napr.: = 5x x x x100 prirodzená pre človeka - 10 prstov

1.12 Dvojková (binárna) sústava
symboly 0, 1 vlastnosti mocniny čísla 2 pozície: 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1 napr.: = 1x27 + 0x26 + 1x25 + 1x24 + 0x23 + 0x22 + 1x x20 = 17810 prirodzená pre počítač prepínač má dva stavy

1.13 Šestnástková sústava symboly vlastnosti cvičenie* - prevody
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F vlastnosti inak aj: hexadecimálna sústava mocniny čísla 16 zapisuje sa 0xF1A2 prirodzená pre počítač prehľadnejší zápis - 4 bity sú jedná šestnástková čislica cvičenie* - prevody

1.14 Z desiatkovej do dvojkovej
príklad prevodu čísla 17810 do dvojkovej sústavy delíme dvomi a zvyšky pripisujeme k výsledku bity zapisujeme zprava delíme po delenie čísla 1 výsledok teda: 17810 je cvičenie* - prevody

1.15 Z dvojkovej do desiatkovej
= = 1x27 + 0x26 + 1x25 + 1x24 + 0x23 + 0x22 + 1x21 + 0x20 = = 1x x64 + 1x32 + 1x16 + 0x8 + 0x4 + 1x2 + 0x1 = = = = (výsledok) hodnota jednotlivých bitov zľava je: 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1 cvičenie* - prevody

1.16 Desiatkový bodkový zápis
prehľadný zápis často používaných 32-bitových čísel binárne desiatkovo prevod sa robí osobitne pre každý bajt

1.17 Binárna (booleovská) logika
je základom číslicových obvodov, ktoré pracujú s dvomi stavmi (0,1) NOT logická negácia AND logický súčin OR logický súčet

1.18 IP adresa a sieťová maska
32-bitová adresa, označuje počítač v Internete označuje sieť a jednotlivé PC napr sieťová maska určuje, aká časť z IP adresy označuje sieť napr adresa siete = (IP adresa) AND (sieťová maska) postup výpočtu: IP adresa: prevod do binárneho tvaru: sieťová maska: prevod do binárneho tvaru: logický súčinom dostaneme adresu siete , desiatkový zápis:

2 ZÁKLADY SIETÍ sieťová terminológia šírka pásma sieťové modely
sieťové zariadenia, topológie, protokoly druhy sietí: LAN, WAN, MAN, SAN, VPN šírka pásma priepustnosť sieťové modely OSI TCP/IP

2.1 Dátové siete samostatné počítače 80-te roky lokálne siete (LAN)
problémy: neefektívny prenos a zdieľanie dát, duplicita zariadení a zdrojov 80-te roky prudký rozvoj sietí nekontrolovaný, nekompatibility lokálne siete (LAN) komunikácia vrámci kancelárií rozľahlé siete (WAN) komunikácia medzi pobočkami, firmami

2.2 História sietí 40´ - elektromechanické počítače
50´ - mainframové počítače na dierné štítky 60´ - minipočítače mikropočítač Apple PC IBM stred 80´ - modemy, BBS od 60´ - ministerstvo obrany USA - WAN, rôzne cesty medzi komunikujúcimi základ Internetu

2.3 Sieťové zariadenia zariadenia pripojené na sieť
užívateľské - zdieľanie, vytváranie, získavanie informácií počítač, tlačiareň, skener (stanica, host) na sieť sú pripojené sieťovou kartou, má jedinečné číslo: MAC adresu sieťové - umožňujú komunikáciu medzi užívateľskými opakovač (repeater) - obnova signálu rozbočovač (hub) - obnova signálu, prepojenie viacerých staníc most (bridge) - prepojenie LAN sietí, základné riadenie toku dát prepínač (switch) - inteligentnejšie riadenie toku dát, vysielanie dát iba požadovaným smerom smerovač (router) - vie všetko vyššie uvedené, prepája WAN siete oblak (cloud) - hypotetické zariadenie

2.3a Sieťové zariadenia - obrázok

2.4 Sieťové topológie topológia - štruktúra siete
fyzická - prepojenie káblami zbernica (bus) - jedna chrbtica, stanice pripojené priamo na ňu hviezda (star) - všetky káble pripojené do centra kruh (ring) - stanica pripojená na vedľajšiu, tá na ďalšiu, atď. do kruhu rozšírená hviezda - viac hviezd spojených dohromady hierarchická - podobná rozšírenej hviezde, najvyššie je hlavný počítač mreža (mesh) - každý s každým logická - posielanie dát, spôsob komunikácie vysielanie (broadcast) - stanica posiela dáta všetkým, nie je určené poradie - FIFO (Ethernet) odovzdávanie tokenu - v sieti koluje jeden token, iba kto vlastní token môže dáta vysielať (token ring, FDDI)

2.4a Sieťové topológie

2.5 Sieťové protokoly protokol
súbor pravidiel a dohovorov, ktoré riadia komunikáciu zariadení v sieti riadi a určuje všetky časti sieťovej komunikácie: fyzické budovanie siete pripojenie počítačov do siete formát dát spôsob posielanie dát - časovanie, postupnosť akcií zaobchádzanie s chybami sú určované rôznymi organizáciami a komisiami (IEEE, ANSI)

2.6 Lokálne siete - LAN určenie LAN sietí: zloženie: technológie
pracujú na obmedzenom území mnohonásobný prístup k širokopásmovým médiam súkromne riadené a spravované neobmedzené pripojenie k lokálnym službám spájajú fyzicky susediace zariadenia zloženie: počítače, sieťové karty, periférne zariadenia, sieťové média, sieťové zariadenia technológie Ethernet, token ring, FDDI

2.7 Rozľahlé siete - WAN prepájajú navzájom LAN siete
určenie WAN sietí: pracujú na veľkom území prístup cez sériové linky s nižšími rýchlosťami neobmedzené a časovo obmedzené pripojenie spájajú fyzicky vzdialené zariadenia zloženie: smerovače, komunikačné servery, modemy, média technológie ISDN, DSL, Frame Relay, T1, E1, T3, E3, SONET

2.8 MAN, SAN MAN SAN metropolitná sieť rozprestiera sa na ploche mesta
spája niekoľko LAN sietí SAN ukladacia sieť ukladanie dát na väčšie vzdialenosti vysokorýchlostný presun dát medzi servermi a ukladacími priestormi vlastnosti: vysoký výkon dostupnosť dát - ochrana pred pohromami škálovateľnosť - použitie rôznych technológií

2.9 Virtuálna privátna sieť - VPN
privátna sieť vybudovná vo vnútri verejnej infraštruktúry zabezpečený tunel cez Internet typy VPN: prístupová VPN vzdialený prístup mobilných a domácich pracovníkov do firemného intranetu (extranetu) cez verejnú sieť použivané technológie dial-up, ISDN, DSL, mobil, káblovka intranet zabezpečené prepojenie viacerých pobočiek jednej firmy cez verejnú sieť pomocou mena a hesla extranet zabezpečené prepojenie rôznych obchodných partnerov cez verejnú sieť zvýšenie zabezpečenia

2.10 Šírka pásma (bandwidth)
definícia: šírka pásma je množstvo informácií, ktoré môže tiecť sieťou za jednotku času koncept šírky pásma limitovaná fyzikálnymi zákonmi a technológiami dial-up a DSL, 10BASE-T a BASE-TX nie je zadarmo :-) nároky na pásmo sa stále zvyšujú je kritická pre výkon siete analógie šírka pásma je ako priemer vodovodnej rúrky prenášané dáta: voda šírka pásma je ako množstvo prúdov na diaľnici prenášané dáta: dopravné prostriedky jednotky: bity za sekundu: b/s, bps násobky: kb/s, Mb/s, Gb/s

2.11 Priepustnosť definícia: priepustnosť < šírka pásma média
aktuálna meraná šírka pásma, v určitom dennom čase, pri použití určitých Internetových ciest a určitom súbore dát posielaných cez sieť priepustnosť < šírka pásma média faktory ovplyvňujúce priepustnosť: sieťové zariadenia typ posielaných dát topológia siete počet užívateľov na sieti užívateľský počítač server čas dňa šírka pásma: teoretický maximálny limit, dôležitý pri návrhu priepustnosť reálny stav meraný za prevádzky návrhár musí poznať čo ju ovplyvňuje, aby vedel riešiť problémy

2.12 Výpočet času prenosu najlepší čas prenosu = veľkosť súboru / šírka pásma výpočet nezahŕňa réžiu prenosu je to iba odhad veľkosť súboru aj šírka pásma musia mať rovnaké jednotky typický čas prenosu = veľkosť súboru / priepustnosť priepustnosť sa mení --> čas prenosu sa mení tiež otázky za aký čas sa prenesie obsah diskety 1,44MB cez ISDN linku 64kb/s? za aký čas sa prenesie obsah CD 650 MB cez T1 linku 1,544Mb/s?

2.13 Digitálne versus analógovo
analógová šírka pásma rádio, televízia, telefón vysielajú analógový signál veľkosť elektromagnetického spektra, ktoré signál zaberá jednotka: Hz - hertz (kHz, MHz, GHz) digitálna šírka pásma dátové prenosy môžu obsahovať dáta, hlas, obraz, atď. s digitálnym signálom sa lepšie pracuje kompresia, detekcia chýb b/s, kb/s, Mb/s, Gb/s

2.14 Sieťové modely - princíp vrstiev
vrstvy - opisujú komunikáciu alebo hocijaký iný tok otázky na tok objektov: čo tečie? aké rôzne objekty tečú? aké platia pritom pravidlá? kde sa tok uskutočňuje? příklady: vodovod - (voda) (teplá, studená) (ventil, čerpadlo) (potrubie) telefón - (informácie) (rôzne jazyky) (pravidlá telefónovania) (vodiče) podobne je to aj v dátovej komunikácii, komunikácia vzniká v zdroji, putuje cez médium k cieľu Paket= logicky zoskupený objekt informácii, ktorý sa presúva medzi počítačmi sieťové modely OSI, TCP/IP

2.15 Vrstvy v dátovej komunikácii
aby bolo možné dopraviť dáta po sieti, musia všetky zariadenia v sieti komunikovať rovnaký protokolom peer-to-peer - komunikácia (rovný s rovným): Vrstva N zdrojovej stanice komunikuje s Vrstvou N cieľovej stanice v zdroji dáta sa posúvaju po vrstvách postupne smerom nadol každá vrstva urobí na dátach svoju skupinu operácií v cieli dáta sa posúvaju po vrstvách postupne smerom nahor dáta sa postupne rekonštruujú do pôvodnej podoby, ktorú vie čítať aplikácia

2.16 OSI model, r.1984 polovica 80´ - prudký vývoj nekompatibilných sieťových technológií riešenie - všeobecne uznávaný model OSI model vznik primárny model pre výrobcov výhody zjednodušenie zložitého celku štandardizácia rozhraní napomáha modulárnosti zaisťuje spoluprácu rôznych technológií zrýchľuje vývoj zmeny v jednej vrstve neovplyvnia ostatné zjednodušuje vyučovanie a učenie

2.17 Vrstvy OSI modelu 7. aplikačná 6. prezentačná 5. relačná
sieťové služby pre aplikácie ( , prenos súborov) 6. prezentačná reprezentácia dát (dáta sú čitateľné aj v cieli) 5. relačná medzistanicová komunikácia (zakladanie, udržiavanie, ukončovanie relácií) 4. transportná komunikácia medzi koncovými bodmi (spoľahlivosť prenosu, detekcia chýb, virtuálne okruhy) 3. sieťová sieťové adresovanie a výber najlepšej cesty (smerovanie, prepojenie koncových bodov) 2. linková riadenie linky, prístup k médiu (spoľahlivý prenos cez fyzické médium, fyzické adresovanie, topológia, notifikácia chýb, riadenie toku) 1. fyzická binárny prenos (káble, konektory, napätia)

2.18 Peer-to-peer komunikácia
každá vrstva zdroja komunikuje so soběrovnou vrstvou cieľa protokoly každej vrstvy si medzi sebou vymieňajú informácie: PDU - protokolové dátové jednotky každá vrstva závisí od služieb vrstvy pod ňou zapuzdrenie - nižšie vrstvy pridávajú hlavičky a päty k dátam vyšších vrstiev 4. transportná vrstva - presun dát medzi koncovými bodmi, pridá hlavičku (porty, očíslovanie) PDU sa volá segment 3. sieťová vrstva - presun dát medzi sieťami, pridá hlavičku (logické adresy) PDU sa volá paket 2. linková vrstva - presun medzi susednými bodmi, pridá hlavičku (fyzické adresy) PDU sa volá rámec (frame) 1. fyzická vrstva - zakódovanie dát do 1 a 0, prenos po médii PDU sa volá bit

2.18a Peer-to-peer komunikácia

2.19 TCP/IP model- otvorený štandard - používanie zadarmo
vytvorilo Ministerstvo obrany USA ciele pri jeho tvorbe vytvoriť sieť, ktorá prežije za všetkých okolností (vojna) prenášať po rôznych médiach (medené, optické, satelitné) otvorený štandard - používanie zadarmo --> stal sa všeobecným štandardom vrstvy 4. aplikačná sieťové služby pre aplikácie, reprezentácia dát, riadenie dialógov má iné funkcie ako aplikačná vrstva OSI modelu! 3. transportná kvalita služby (spoľahlivosť, riadenie toku, odstraňovanie chýb) 2. internetová posielanie paketov po sieti, výber najlepšej cesty 1. prístup k médiu logické a fyzické komponenty na vytvorenie fyzického spoja

2.20 Protokoly TCP/IP modelu
rozdelenie podľa vrstiev: 4. aplikačná HTTP, FTP, SMTP, DNS, TFTP 3. transportná TCP, UDP 2. internetová IP 1. prístup k médiu Internet, LAN, zoskupenie rôznych LAN a WAN TCP (protokol na riadenie prenosu) spojovo orientovaný spoľahlivý pri komunikácii udržuje dialóg medzi zdrojom a cieľom IP (internetový protokol) univerzálny protokol (je jediný na svojej vrstve!) nespojovo orientovaný logické adresovanie výber najlepšej cesty prepínanie paketov IP sa zaoberá prenosom jednotlivých paketov oddelene, TCP spoľahlivosťou prenosu celkove

2.21 Porovnanie OSI a TCP/IP
podobnosti majú vrstvy porovnateľné transportné a sieťové vrstvy obidva modely treba poznať predpokladajú prepínanie paketov (každý paket môže ísť k cieľu rôznou cestou) a nie prepínanie okruhov (pakety idú rovnakou cestou) rozdiely rozdielná aplikačná vrstva vrstva 1. prístup k médiu kombinuje vrstvy 2. linková a 1. fyzická protokoly TCP/IP modelu sú základom Internetu OSI model je iba pomôcka pri budovaní sietí OSI model je detailnejší, nezávislý od protokolov cvičenie vrstvy OSI a TCP/IP modelu

2.22 Zapuzdrenie (encapsulation)
každá vrstva pridáva svoje režijné dáta, aby zabezpečili požiadavky na prenos cvičenie OSI model - charakteristika, zariadenia kroky zapuzdrenia vytvorenie dát užívateľov sa konvertuje na dáta, ktoré môžu byť vysielané po sieti zabalenie dát pre transport správa sa rozdelí na segmenty pridanie sieťovej hlavičky pridanie logických adries pridanie linkovej hlavičky a päty pridanie fyzických adries konverzia na bity pre vysielanie formát vhodný pre vysielanie po médiu

3 SIEŤOVÉ MÉDIA medené optické bezdrôtové elektrické jednotky
typy káblov optické odraz, lom svetla multimódové, singelmódové vlákna bezdrôtové

3.1 Medené média Atómy a elektróny
časti atómu elektróny, nukleóny, protóny, neutróny Bohrov model atómu Coloumbov zákon odpudzovanie: --, ++ priťahovanie: -+ statická elektrina elektrostatický výboj - nebezpečný pre PC molekuly materiály cvičenie* používanie multimetra

3.2 Napätie elektromotorická sila jednotka: V - volt, označenie: U
núti nabité častice do pohybu batéria - chemicky oddelené nabité častice jednotka: V - volt, označenie: U vznik trením chemicky elektrický generátor slnečné články cvičenie* meranie napätia

3.3 Rezistancia a impedancia
rezistancia (odpor) - R jednotka - ohm - W materiál kladie odpor toku prúdu vodiče - kladú malý odpor, prúd tečie ľahko Cu, Al, Ag, Au, C, ióny ľudské telo - 70% iónov vody - je to vodič izolanty - kladú veľký odpor, prúd netečie alebo veľmi ťažko plasty, sklo, vzduch, papier, guma, suché drevo polovodiče - odpor možno riadiť, prúd možno riadiť Si, Ge, GaAs odpor závisí od zloženia materiálu impedancia rezistancia, kapacita, indukčnosť dokopy - pri striedavom prúde cvičenie* meranie odporu

3.4 Prúd tok nábojov druhy: výkon: Ohmov zákon
jednotka - ampér (A), označenie - I ak existuje napätie a cesta pre prúd, tak elektróny začnú prúdiť od záporného ku kladnému pólu druhy: striedavý - AC - napätie a polarita sa mení pravidelne s časom prenos na veľké vzdialenosti (elektrický rozvod, zásuvky) jednosmerný - DC - polarita je stále rovnaká prenos na krátke vzdialenosti (batérie, zdroj v počítači) výkon: P = U x I [W, V, A] Ohmov zákon U = I x R [V, A, W]

3.5 Obvody kompletne uzatvorené slučky cez ktoré môže tiecť prúd
jednoduchý obvod: zdroj, vodiče, spínač, žiarovka (záťaž) spínač rozopnutý otvorený obvod, preušená slučka, prúd netečie spínač zopnutý uzatvorený obvod, uzatvorená slučka, prúd tečie prúd tečie cestou najmenšieho odporu ak je ľudské telo najmenším odporom, prúd tečie cezeň ochranný vodič v zásuvke - najmenší odpor osciloskop zariadenie na meranie elektrických signálov v závislosti na čase os x - čas, os y - napätie (obyčajne sú dve) cvičenie sériové obvody

3.6 Špecifikácie káblov rýchlosť prenosu dát káblom typ prenosu káblom
baseband (základné pásmo) - digitálne broadband (širokopásmovo) - analógovo maximálna dĺžka kábla útlm signálu obmedzuje dĺžku pri väčšej dĺžke príjemca nemusí správne prijať a interpretovať utlmený alebo inak degradovaný signál príklady 10BASE-T - 10Mb/s, baseband, krútená dvojlinka (twisted pair) kábel pre typ siete Ethernet 100BASE-TX - 100Mb/s, baseband, krútená dvojlinka kábel pre typ siete FastEthernet (rýchly Ethernet) 10BASE2 - 10Mb/s, baseband, max. dĺžka 185m kábel pre typ siete Thinnet (tenký koaxiál)

3.7 Koaxiálny kábel zloženie: na nové inštalácie sa už nepoužíva!
centrálny vodič, okrúhla ohybná izolácia, ovinutá sieťka alebo fólia (ochranný vodič, zároveň druhý vodič obvodu), ochranný plášť navrchu na nové inštalácie sa už nepoužíva! vlastnosti väčšia dĺžka ako krútená dvojlinka (menej opakovačov) lacnejší ako optické vlákno max. dĺžka 500m konektor - BNC rôzna hrúbka kábla: Thicknet - hrubý koaxiál, chrbticová kabeláž, horšia inštalácia Thinnet - tenký koaxiál (priemer 3,5mm), horizontálna kabeláž, ľahká inštalácia časté nesprávne uzemnenie ochranného vodiča spôsobovalo veľa problémov

3.8 STP kábel tienená krútená dvojlinka ScTP
kombinácia tienenia, vynulovania a krútenia vodičov štyri páry vodičov, každé dva zatočené dohromady, kovová fólia okolo každého páru aj okolo všetkých párov impedancia W najčastejšie ochranné fólie zmenšujú presluchy medzi káblami, odtieňujú od vonkajšieho elektromagnetického žiarenia (EMI, RFI), zamedzujú vyžarovaniu von z kábla robia kábel ťažší, zhoršujú inštaláciu, zdražujú kábel pri nesprávnom uzemnení ochrannej fólie na oboch koncoch, pôsobia ako anténa, dnu aj von, veľké problémy rýchlosti: 10, 100Mb/s max. dĺžka: 100m ScTP kovová fólia je iba dookola všetkých párov (100W, 120 W)

3.9 UTP kábel netienená krútená dvojlinka výhody: nevýhody
štyri páry vodičov, každé dva zatočené dohromady ochrana pred elektromagnetickým rušením - iba skrútením vodičov dohromady (vynulovací efekt) rýchlosti: 10, 100, 1000 Mb/s max. dĺžka: 100m konektor: RJ-45 TIA/EIA-568-A - norma špecifikácie kábla UTP CAT5e je dnes najpoužívanejší kábel výhody: najlacnejší, tenký, ľahká inštalácia, najrýchlejší medený kábel nevýhody nýchylnejší na rušenie (šum, interferencie) malá dĺžka

3.10 Zapojenia UTP kábla priamy (straight-through) krížený (crossover)
prepojenie sieťovky počítača a prepínača prepojenie pinov: jeden koniec kábla druhý koniec kábla krížený (crossover) prepojenie prepínačov, počítačov napriamo otočený, konzolový (rollover) prepojenie konzolového vstupu smerovača s počítačom (cez adaptér a sériový port) prepojenie pinov: cvičenia komunikačný obvod testovnie káblov vytvorenie priamého, kríženého a konzolového kábla *nákup káblov

3.10a Zapojenia UTP kábla

3.11 Optické média Elektromagnetické spektrum
elektromagnetické vlny vznikajú pohybom elektrického náboja šíria sa vákuom, vzduchom, sklom a ďalšími materiálmi vlnová dĺžka vzdialenosť medzi dvomi maximami vlny dôležitá vlastnosť rýchlosť šírenia km/s vo vákuu elektromagnetické spektrum všetky elektromagnetické vlny usporiadané podľa vlnovej dĺžky radiové vlny, mikrovlny, infračervené, viditeľné svetlo (400 až 700nm), ultrafialové, röntgenové, gama lúče vlnová dĺžka používaná v optických vláknach 850, 1310, 1550nm infračervené vlny pri prechode skolom majú najmenší odpor

3.12 Lúčový model svetla* elektromagnetické vlny sa šíria zo zdroja po priamych čiarach - lúčoch rýchlosť šírenia km/s vo vákuu v ostatných materiáloch sa šíria pomalšie podľa optickej hustoty pri prechode medzi dvomi materiálmi sa časť energie dopadaúceho lúča odráža - odrazený lúč prechádza ďalej - lámaný lúč uhol lomu závisí od indexu lomu: n = rýchlosť svetla vo vákuu / rýchosť svetla v materiáli ohyb svetla na dvoch rozhraniach - prenos svetla cez optické vlákno index lomu čistého skla < index lomu skla s pridaním chemikálií indexy lomu: vzduch: n = 1,000 voda: n = 1,333 sklo: n = 1,523 diamant: n = 2,419

3.13 Odraz, lom svetla* odraz svetla lom svetla
časť dopadajúceho lúča svetla sa pri dopade na rozhranie dvoch materiálov odráža zákon odrazu: uhol dopadu lúča = uhol odrazu lúča uhol sa vždy meria od kolmice na rozhranie lom svetla časť dopadajúceho lúča svetla ktorá sa neodrazí vojde do druhého materiálu pri uhle dopadu 0° (merané od kolmice) sa lúč neláme, ale pokračuje ďalej priamo pri inom uhle pri prechode do opticky hustejšieho prostredia - lámanie ku kolmici pri prechode do opticky redšieho prostredia - lámanie od kolmice

3.14 Úplný vnútorny odraz* svetlo svieti (1) alebo nesvieti (0) a tak prenáša dáta cez optické vlákno: svetlo vo vlákne sa musí iba odrážať a nesmie sa lámať (straty) je uväznené v jadre podmienky pre optické vlákno na úplny vnútorný odraz: index lomu jadra > index lomu obalu uhol dopadu lúča > kritický uhol pre rozhranie jadro-obal numerická apertúra vlákna: rozsah uhlov dopadu, ktoré po vstupe do vlákna sa budú úplne odrážať módy: trasy pro ktorých môže svetlo putovať vo vnútri vlákna

3.15 Multimódové vlákno jadro vlákna - prenos svetelných signálov
väčší priemer jadra (50, 65 µm) viacej módov, viacej ciest svetla väčšia disperzia - rozširovanie signálu gradientný index lomu jadra index lomu jadra sa mení, smerom odstredu sa zmenšuje priame svetlo stredom vlákna ide pomalšie po väčšej dráhe, krajné rýchlejšie po väčšej zdroje svetla - LED, VCSEL (povrchový laser) maximálna dĺžka m použitie - vnútri LAN singelmódové menší priemer jadra (8-10 µm) iba jeden mód, iba jedna cesta pre svetlo priemer obalu je väčšinou rovnaký (125 µm) každý kábel má najmenej dve vlákna jedno na vysielanie, druhé na príjem (full duplex) káble majú 2 až 48 aj viac vlákien kábel nepotrebuje tienenie alebo krútenie - svetlo do vlákne po ceste nevstupuje, nie sú presluchy ani rušenia zloženie kábla - jadro, obal, nárazník (plast), odolný materiál (kevlar), vonkajší plášť (PVC)

3.16 Singelmódové vlákno vlastnosti menší priemer jadra (8-10 µm)
iba jeden mód iba jedna cesta pre svetlo, väščia vzdialenosť, väščia šírka pásma menšia disperzia - ostrejší signál zdroj svetla laser maximálna dĺžka m (v súčasnosti aj viac) použitie - chrbticová kabeláž, medzi budovami plášť - obyčajne žltý svetlo vstupuje do vlákna kolmo drahšie ako multimódové nikdy nepozerať do laseru, nevidno ho, je mimo viditeľného spektra, ale poškodzuje oči!

3.17 Ďalšie optické komponenty*
vysielač prijíma elektrické dáta z prepínača (smerovača), premieňa ich na optické a vysiela ich do vlákna zdroje (infračervené svetlo) LED - 850, 1310 nm - pre multimódové vlákna LASER , 1550 nm - pre singelmódové vlákna prijímač konvertuje optické signály na elektrické (PIN fotodióda) konektory SC - pre multimódové vlákna ST - pre singelmódové vlákna opakovač prepájací panel cvičenie* kupovanie optických káblov

3.18 Signály a šumy v opt. vlákne*
nie je rušenie zvonku ani presluchy (oproti medeným káblom) optické vlákno najlepšie médium straty a degradácia signálu rozptyl na mikroskopických nehomogenitách absorbcia na nečistotách --> premena na teplo --> útlm svetla nepravidelnosti a nerovnosti na rozhraní jadro-obal - neúplný odraz disperzia - rozširovanie svetelných pulzov po prechode vláknom riešenie - gradientný index lomu chromatická disperzia - rôzne farby sa šíria odlišnou rýchlosťou

3.19 Inštálácia, starostlivosť a testovanie opt. vlákien*
nesprávna inštalácia najväčší zdroj veľkého útlmu silno natiahnuté (mikropraskliny v jadre), ostro ohnuté (neúplny odraz) ťahanie spolu s menej ohybnou rúrkou ukončovanie vyleštené konce, správne tvrovaná styková plocha konektory udržiavať stále veľmi čisté - čistenie alkoholom krytky na konektoroch testovanie povolené straty v optickej linke - pri návrhu meracie prístroje optické merače strát optické časové reflektometre (detailnejšie meranie)

3.20 Bezdrôtové média - štandardy
IEEE - hlavný zdroj štandardov DSSS (rozprestrené spektrum) 1, 2 Mb/s (až 11 Mb/s, ale mimo normy) 802.11b - Wi-Fi - vysokorýchlostný bezdrôtový prenos 1, 2, 5,5, 11 Mb/s, pásmo 2,4GHz rozdielné kódovanie oproti spätná kompatibilita s 802.11a priepustnosť- 20, 26, 54, 108 Mb/s, pásmo 5GHz 802.11g rovnaká priepustnosť ako a, ale aj spätná kompatibilita s b prístupový bod (access point) od Cisco prepojenie 802.1b a 802.1a do jednej WLAN

3.21 Bezdrôtové zariadenia a topológie
WLAN - wireless LAN minimálne dve zariadenia uzly počítače, notebooky s WLAN sieťovkou ad-hoc sieť - peer-to-peer, malá bezpečnosť, častá nekompatibilita prístupový bod (access point) riešenie nekompatibility centrálny WLAN rozbočovač káblom pripojený k LAN bunka priestor, ktorý obhospodaruje prístupový bod pre bozdrôtové pripojenie veľkosť - 90 až 150m prekrytie - 20 až 30% pripojenie do WLAN skenovanie -počúvanie a hľadanie kompatibilného partnera na komunikáciu aktívne - vyslanie sondy s SSID (identifikačné číslo siete), ak existuje, odpovie mu prístupový bod, potom nasleduje autentifikácia a pripojenie pasívne - počúvanie a čakanie na majákový manažovací rámec s SSID

3.22 Ako WLAN komunikujú* rámce kolízie
po pripojení do siete sa rámce presúvaju podobne ako v iných káblových sieťach tri typy - riadiace, manažovacie, dátové max. dĺžka bajtov, ale obyčajne 1518 bajtov, kvôli kompatibilite s Ethernetom kolízie nastávajú, lebo rádiový prenos je zdieľané médium zdrojový uzol ju ale nevie zistiť prístupová metóda - CSMA/CA (vyhýbanie sa kolíziam) cieľ potvrdzuje prijatie rámca (spotreba 50% šírky pásma) znižovanie prenosovej rýchlosti so vzdialenosťou automatický klesá pri rušení - interferenciách a pod.

3.23 Overenie a pripojenie*
overenie (autentifikácia) na linkovej vrstve autentifikujú sa zariadenia, nie uživatelia kritický bod WLAN (bezpečnosť) rôzne stupne zapezpečenia (dodatočný server) pripojenie (asociácia) po overení, umožnenie prenášať dáta cez prístupový bod typy a kroky overenia a pripájania neoverené, nepripojené overené, nepripojené overené, pripojené metódy overovania otvorený systém - musí sa zhodovať iba SSID zdieľaný kľuč - kryptované heslo

3.24 Vysielanie a príjem* rádiový vysielač rádiové vlny
konverzia elektrického signálu na rádiové vlny a ich vysielanie cez anténu rádiové vlny priame šírenie útlm, absorbcia, odraz, rozptyl prieskum miesta pri návrhu zistenie možností a vplyvov na WLAN komunikáciu modulácia: kódovanie dát na iný signál (nosná) AM, FM, PM (vo WLAN) demodulácia dekódovanie dát prijatých cez anténu prijímačom

3.25 Signály a šumy vo WLAN* interferencia
vo WLAN sa ťažšie zisťuje, v kábloch ľahšie úzkopasmová pôsobí iba na časť vysielaného WLAN spektra časovo a finančne náročné riešenie spektrálne analyzátory - zistenie zdroja rušenia (sú drahé) možné riešenie - zmena kanála ktorý používa prístupový bod celopásmová pôsobí na celé vysielané WLAN spektrum Bluetooth - používa tiež 2,4GHz pásmo (možnosť veľkých problémov) mikrovlnné rúry, bezdrôtové telefóny (v pásme 2,4GHz) počasie má malý vplyv - hmla, veľká vlhkosť, blesk anténa najčastejšie problémy so signálom výkonnejšia alebo parabolická majú väčší dosah prístupové body - obyčajne všesmerová anténa a preto s menším dosahom

3.26 Bezpečnosť WLAN* ťažko sa dosahuje! VPN typy
bezpečný tunel pomocou sieťovej vrstvy (cez IP) typy EAP - MD5 výzva najstaršia, používa server, podobná CHAP v káblových sieťach LEAP (Cisco) dynamické kryptované kľúče, obojstranná autentifikácia používa Cisco užívateľská autentifikácia povolenie na užívateľa šifrovanie ďalšia ochrana autentifikácia dát zaručenie integrity dát

4 TESTOVANIE KÁBLOV základy pre testovanie frekvenčných vlastností káblov vlny logaritmy, decibely osciloskop signály a šum útlm, šum, presluchy testovacie štandardy

4.1 Základy pre testovanie frekvenčných vlastností káblov - vlny
vlna energia putujúca z jedného miesta na iné vlastnosti amplitúda (V) - výška vlny doba periódy (s) - čas potrebný na jeden cyklus frekvencia (Hz) - počet cyklov za jednotku času elektromagnetické, optické vlny

4.2 Sínusové a obdlžníkové vlny
sínusová vlna - sínusoida periodická - opakuje sa pravidelne spojitá - zmena napätia s časom analógová prirodzená - pohyb Slnka obdlžníková vlna periodická nespojitá - iba dva stavy digitálna - pulzná umelo vyrobená

4.3 Exponenty a logaritmy*
dôležité číselné sústavy v sieťach dvojková, desiatková, šestnástková exponenciálne čísla zobrazenie veľkých a malých čisiel (menšie riziko chýb) 10x10 = 102, = 106, 0,00001 = 10-5 logaritmy y = log10 x logaritmus y je číslo, ktorým musíme umocniť základ, aby sme dostali zadané číslo x log = 2, lebo 102 = 100 log - logaritmus so základom 10

4.4 Decibely* meracia jednotka vhodná na popis sieťových signálov
AdB = 10 log10 ( Pmerané / Preferenčné ) výkonový vzorec použitie pri optických vláknach a rádiových vlnách AdB = 20 log10 ( Umerané / Ureferenčné ) napäťový vzorec použitie pri medených kábloch decibely - merajú pokles - (záporné hodnoty) - po prechode médiom zosilnenie - (kladné hodnoty) - po zosilnení zosilňovačom príklad Umer = 1µV, Uref = 1mV, AdB = -60 dB

4.5 Zobrazovanie signálov*
informácie (znaky, slová, obrazy, video, hudba) môžu byť reprezentované napäťovými priebehmi v elektronických zariadeniach osciloskop elektronické zariadenie, zobrazuje napäťové priebehy v závislosti na čase os x - zobrazuje čas os y - zobrazuje napätie (obyčajne sú dve osi y - dve rôzne napätia) časová analýza signálov spektrálny analyzátor os x - zobrazuje frekvenciu frekvenčná analýza signálov elektromagnetické signály používajú rôzne frekvencie a preto sa neovplyvňujú (neinterferujú) ladenie rádia, TV, rôzne frekvencie pre TV, satelity

4.6 Furiérova syntéza každý signál sa dá rozdeliť na súčet sínusových signálov zobrazovanie na spektrálnom analyzátore jedna sínusovka - jedna čiara viacej sínusioviek - viacej čiar zložitý signál - zaplnené pásma na analyzátore

4.7 Šum* šum nežiadúce signály každý komunikačný systém má šum
prírodné technologické pripočítavajú sa k dátovému signálu (a môžu ho zmeniť) každý komunikačný systém má šum zdroje šumu susedné káble, ktoré prenášajú dáta RFI - rádio-frekvenčná interferencia (vysielané signály) EMI - elektro-magnetická interferencia (motory, svetlá) laserový šum - v optických systémoch typy biely šum - vplýva na celé spektrum úzkopásmová interferencia

4.8 Šírka pásma* analógová digitálny
rozsah frekvencií analógového systému príklady telefón - 3 kHz AM rádio - 5 kHz audio - 20 kHz používa sa pri testovaní káblov do kábla sa privedú analógové frekvencie a meria sa útlm na druhom konci kábla ak je väčšia analógová šírka pásma, bude väčšia aj digitálna digitálny množstvo informácií, ktoré môže pretiecť za jednotku času - b/s (bps), kb/s, Mb/s, Gb/s

4.9 Signály a šum - Signalizácia v medených a optických kábloch
medené káble napäťové úrovne reprezentujú binárne 1 a 0 napätia sa merajú oproti referenčnému bodu - signálová zem musí byť rovnaká na obidvoch koncoch - dobré uzemnenie prijímač musí správne rozoznať binárne dáta pri veľkých rýchlostiach (Gb/s) nemôže signál zosilňovať najmenší útlm - najlepšie káble, správne konektorovanie, správne inštalované prepájacie panely druhy tienené koaxiál - odolný voči rušeniu, ak je správne uzemnený (je ale drahý) STP - odolný voči rušenie vonkajšiemu aj vnútri kábla (je drahší) netienené UTP - spolieha sa iba na krútenie vodičov (náchylnejšie na rušenie ale lacné a preto najpoužívanejšie) optické káble úrovne svetla reprezentujú 0 a 1 útlm je menší ako pri medených imúnny voči elektrickému šumu nepotrebuje uzemňovať použitie medzi budovami

4.10 Útlm a vložené straty v medených médiach
znižovanie amplitúdy signálu po jeho prechode káblom väčší útlm - dlhší kábel, väčšia frekvencia testovanie najvyššími frekvenciami na aké je kábel určený jednotka - dB (záporné hodnoty) vyššie hodnoty - lepší kábel - menší útlm (-5dB > -9dB) faktory útlmu odpor kábla - premena signálu na teplo pretekanie cez izoláciu impedancia chybných konektorov nespojitá impedancia - odrazy signálu, ak ich je viac, môžu zmiasť prijímač (jitter) vložené straty kombinácia útlmu a nespojitej impedancie

4.11 Zdroje šumu medených médiach
elektrická energia vo vysielacom kábli, ktorá sťažuje rozoznanie dát prijímaču norma vyžaduje merať rôzne šumy presluchy medzi vodičmi toho istého kábla (vodič je anténa) pri vyšších frekvenciách sú väčšie cudzí presluch - od vodičov iného kábla testovanie - jedným párom sa vedie signál a na ostatných sa merajú nechcené indukované presluchy krútený pár - obidva vodiče získajú rovnaký presluch - ľahko sa dá odfiltrovať v prijímači vyššie kategórie UTP - viacej závitov - zmenšenie presluchov konektorovanie - rozpliesť iba nutnú dĺžku

4.12 Typy presluchu NEXT FEXT PSNEXT presluch na blízkom konci
presluch = vysielaný signál / indukovný signál vyjadruje sa v dB (záporné hodnoty, merače často znamienko „-“ nezobrazujú!) -30dB sú menšie presluchy ako pri -10dB meria sa pre každý pár od každého páru, na obidvoch koncoch kábla FEXT presluch na vzdialenom konci pre útlm je menší, pôsobí menšie problémy PSNEXT presluch na blízkom konci od všetkých ostatných párov súčasne 100BASE-TX prijíma iba jedným párom, ale 1000BASE-T všetkými naraz

4.13 Štandardy testovania káblov
primárne testovacie parametre (norma TIA/EIA-568-B) Cat 5e - kategória 5e - súčasný štandard TP kábla (125 MHz) 1. poradie zapojenia vodičov na oboch stranách (+ skraty a nezapojené vodiče) pin 1, 2 - vysielanie, pin 3, 6 - prijímanie (100BASE-TX) chyby zapojenia opačne zapojený pár - správne zapojený na jednom konci, ale na druhom má vymenené piny rozdelený pár - dva vodiče s rôznych párov sú rovnako nesprávne zapojené na oboch koncoch (elektrický obvod sa neuzatvára v jednom páre) prehodený pár - pár je zapojený na úplne iné piny na oboch koncoch 2. vložené straty 3. NEXT, 4. PSNEXT, 5. ELFEXT, 6. PSELFEXT 7. vrátené straty 8. propagačné oneskorenie 9. dĺžka kábla 10. nerovnomernosť oneskorenia

4.14 Ďalšie testovacie parametre*
vložené straty útlmu a nespojitosti impedancie, merané v dB na vzdialenom konci ELFEXT = FEXT - vložené straty (dB) PSELFEXT kombinacia ELFEXT od všetkých párov merané pri 1000BASE-T vrátené straty (dB) odrazený signál od impedančných nehomogenít (zmätenie prijímača - jitter)

4.15 Časovacie parametre* propagačné oneskorenie dĺžka kábla
čas potrebný na prechod signálu vodičom závisí od dĺžky, počtu závitov, elektrických vlastností merané v stovkách ns (nanosekundy) dĺžka kábla vypočítaná z najkatšieho propagačného oneskorenia (je dlhšia oproti fyzickej dĺžke - páry sú krútené) časová reflektometria (TDR) - vyslanie signálu a odmeranie času, za ktorý sa signál odrazený vráti späť aj na zisťovanie skratov a otvorených vodičov (aj s približnou vzdialenosťou) nerovnomernosť oneskorenia rozdiely v propagačnom oneskorení rôznych párov toho istého kábla kritické pri vysokých rýchlostiach (1000BASE-T) všetky káble musia prejsť všetkými testami podľa normy

4.16 Testovanie optických vlákien*
optická linka dve oddelené sklené vlákna - vysielanie v dvoch smeroch svetlo neopúšťa jadro - nie sú presluchy imúnne voči vonkajším šumom optické nespojitosti (podobne ako v medených) - odraz a lom lúča nesprávne konektorovanie najčastejší problém odrazov a útlmu šum nie je problém, preto hlavným záujmom je veľkosť svetelného signálu, ktorý dôjde k prijímaču testovanie vyslanie svetelného impulzu do vlákna a meranie, či k prijímaču dôjde dostatočné množstvo svetla dovolené optické straty linky vypočítaná hodnota, ktorú útlm nesmie prekročiť ak kábel testom neprejde merač by mal označiť miesto nespojitosti (obyčajne konektor), treba prekonektorovať a meranie zopakovať

4.17 Nový štandard* Cat 6 - (jún 2002) - kategória MHz - medená TP musí prejsť všetky testy s lepšmi výsledkami (menšie presluchy a vrátené straty) káblové testery Fluke DSP-4000 séria - Cat 5, Cat 5e, Cat 6 Fluke OMNIScaner2 - Cat 5, Cat 5e, Cat 6 Fluke DSP-LIA013 - Cat 5e Fluke Cat 5 - jednoduchý, iba niektoré testy cvičenia poradie zapojenia vodičov (Fluke 620) meranie chýb káblov* (Fluke 620) meranie dĺžky káblov* (Fluke 620) LAN testy* (Fluke LinkRunner) testovanie káblov a sieťoviek* (Fluke LinkRunner)

5 KABELÁŽ LAN A WAN SIETÍ kabeláž LAN kabeláž WAN
média a konektory Ethernet UTP realizácia sieťové zariadenia typy sietí - peer-to-peer, klient server kabeláž WAN fyzická vrstva WAN - konektory pripájanie smerovačov konzolové spojenie

5.1 Kabeláž LAN Fyzická vrstva LAN
symboly fyzických médií Ethernet - rovná čiara token ring - kruh FDDI - dvojitý kruh sériová linka - zalomená čiara média prenášanie toku dát cez LAN komponenty fyzickej vrstvy (1. vrstvy) výhody a nevýhody dĺžka kábla, cena, jednoduchosť inštalácie, odolnosť voči rušeniam najpoužívanejší dnes - UTP Cat 5e veľa topológií - zbernica, hviezda, kruh, bunky veľa médií - medené, optické, bezdrôtové typy

5.2 Ethernet v areáli Ethernet použitie
najpoužívanejšia LAN technológia prvá realizácia - Digital, Intel, Xerox - DIX IEEE norma základom bol DIX Ethernet IEEE 802.3u - Fast Ethernet IEEE 802.3z - Gigabit Ethernet cez optické vlákna IEEE 802.3ab - Gigabit Ethernet cez UTP použitie 10Mb/s - staré inštalácie, nenáročný užívateľ 100Mb/s - najpoužívanejší, prepojenie užívateľov a sieťových zariadení, serverov 1000Mb/s - ešte drahý, veľmi náročný užívateľ (video), dôležitejšie servery, chrbtivcová kabeláž

5.3 Požiadavky na média a konektory
výber typu Ethernetu nároky na výkon siete uváženie priradených médií a konektorov

5.4 Pripájanie médií RJ-45 - najpoužívanejší konektor pre medené káble
AUI (attachment unit interface) 15 kolíkový DB konektor pripojenie rôznych médií cez transceiver transceiver adaptér, ktorý konvertuje jeden typ konektoru na iný najpoužívanejšie - AUI / RJ-45, AUI / optický konektor, AUI / koaxiál pracuje na 1. fyzickej vrstve (pracuje iba s bitmi) 10BASE5 (Thicknet) Ethernet používa krátky kábel na prepojenie AUI s transceivrom na hlavnom kábli

5.5 UTP realizácia konektor podľa normy pre UTP - RJ-45 zásuvka
kolíky 8 farebne odlišených vodičov 4 s kladnou polaritou - tip (špička) - T1 až T4 4 so zápornou polaritou - ring (krúžok) - R1 až R4 pre prvý pár sú vodiče T1, R1 atď. pre ostatné poradie musí byť podľa normy zásuvka dutinky v zariadeniach, v zásuvke na stene, na prepájacom paneli použitie priamého kábla všade, kde je iba jeden port označený X prepínač-smerovač prepínač-počítač použitie kríženého kábla všade, kde sú oba porty alebo žiaden port označený X prepínač-prepínač počítač-počítač smerovač-počítač niektoré zariadenia si automaticky vedia krížiť páry je jedno aký kábel použijeme cvičenie RJ-45 zásuvka a punch tool

5.6 Opakovač (repeater) názov je starý - opakovanie signálov po kopcoch použitie telegraf, telefón, mikrovlnky, optická komunikácia, káble doručenie signálu na veľké vzdialenosti činnosť príjme signál regeneruje ho (obnoví amplitúdu aj časovanie) pošle ho ďalej pracuje na bitovej úrovni (bit po bite) pracuje teda na 1. fyzickej vrstve pravidlo štyroch opakovačov (pre 10BASE-T) medzi stanicami môžu byť maximálne 4 opakovače oneskorenie (latencia) signálu musí byť pod max. limitom opakovače zvyšujú oneskorenie pri veľkom oneskorení vznikajú neskoré kolízie - zníženie efektivity siete

5.7 Rozbočovač (hub) rozbočovač cvičenie*
multiportový opakovač - 4 až 24 portov koncentrátor - koncentruje komunikáciu použitie - 10BASE-T, 100BASE-TX mení architektúru zo zbernicovej na hviezdicovú prijíma dáta na porte a elektricky ich opakuje na všetky porty okrem prijímacieho (posiela ich aj tam, kam ich netreba) všetky pripojené zariadenia vidia všetkú komunikáciu na sieti čim viacej zariadení, tým viacej kolízii, zníženie efektivity siete typy pasívny - iba fyzická rozdvojka, neobnovuje signál, nemá napájanie aktívny - regeneruje signál, má napájanie inteligentný - má navyše diagnostické schopnosti (riešenie problémov) cvičenie* kupovanie rozbočovača a sieťovky

5.8 Bezdrôtové siete potrebujú oveľa menej káblov
iba prístupový bod je káblom pripojený k LAN využitie - pre mobilných užívateľov používajú elektromagnetické vlny rádiové, laserové, mikrovlny, infračervené každé zariadenie potrebuje vysielač, prijímač (trensceiver, bezdrôtová sieťovka) IR - infračervené vlny výhody - rýchla inštalácia nevýhody - malý dosah (miestnosť), zariadenia na dohľad, rušenie nečistotami vo vzduchu, prechádzajúcimi ľuďmi RF - rádiové frekvencie väčší dosah, ale obmedzené pásmo typy jedna frekvencia - náchylne na rušenie a odpočúvanie rozprestrené spektrum (FHSS, DSSS) - odolnejšie na rušenie, bezpečnejšie

5.9 Most (bridge) rozdelenie LAN na menšie časti lepšie manažovateľné
zníženie sieťovej premávky dáta putujú iba k cieli, nie do segmentov, kde nie je cieľová stanica realizácia pomocou - most, prepínač, smerovač, brána most typicky má iba 2 porty učí sa topológiu siete a robí si o nej tabuľky inteligentne rozhoduje o preposlaní signálu do ďalšieho segmentu pracuje na 2. linkovej vrstve činnosť prijme rámec, prečíta cieľovú MAC adresu (fyzickú adresu) umiestnenú v rámci, porovná zistenú adresu s adresami vo svojej tabuľke, rozhodne sa filtrovanie - blokovanie - cieľová adresa je na rovnakom segmente odkiaľ rámec prišiel preposlanie - cieľová adresa je na inom segmente záplavové šírenie - cieľovú adresu most nemá v tabuľkách - rámec prepošle na všetky porty okrem prijímacieho

5.10 Prepínač (switch) multiportový most (ale dokonalejší a rýchlejší ako most) zvýšenie výkonu siete zníženie premávky, zvyšenie rýchlosti a zväčenie šírky pásma operácie prepínanie dátových rámcov zabezpečenie prepínania budovanie a udržiavanie prepínacích tabuliek hľadanie slučiek výhody paralelná komunikácia viacerých užívateľov cez virtuálne okruhy (mikrosegmentácia) vyhradené sieťové segmenty s virtuálne bezkolíznym prostredím jednoducho sa môžu nahradiť rozbočovače prepínačmi virtuálne LAN cvičenie* kupovanie LAN prepínača

5.11 Pripojenie staníc sieťová karta
pripojenie staníc na sieťový segment pracuje na 2. linkovej vrstve doska plošného spoja, ktorá sa zasúva do rozširujúceho slotu na matičnej doske obsahuje MAC adresu - fyzická adresa - jedinečné číslo používa sa na riadenie dátovej komunikácie port sieťovky niekedy nezodpovedá potrebam média nutnosť použiť trensceiver (AUI / RJ-45 pri smerovači Cisco ) symbol nemá, ale je všade tam, kde je zariadenie pripojené do siete

5.12 Peer-to-peer siete klient/server prostredie
jeden počítač poskytuje služby viacerým nerovnaké postavenie peer-to-peer prostredie všetky počítače sú rovnocenné chvíľu môže slúžiť ako server (poskytnutie súboru) a chvíľu ako klient (stiahnutie súboru) výhody ľahká inštalácia siete - stačí iba vhodný operačný systém nie je centrálne riadenie, netreba administrátora ani špeciálny softvér nevýhody malá škálovateľnosť (najlepšie do 10 užívateľov) prístup k zdrojom riadia jednotliví užívatelia, každý musí byť vyškolený problém so zabezpečením všetky počítače poskytujú informácie - zníženie výkonu cvičenie vytvorenie peer-to-peer siete

5.13 Klient/server siete klient/server prostredie výhody nevýhody
jeden počítač poskytuje služby viacerým nerovnaké postavenie server - poskytuje služby (súbory, tlač, aplikácie, www) klient - pracovná stanica s relatívne menším výkonom, posiela žiadosti na služby, musí byť autorizovaný na serveri (meno, heslo) výhody lepšia bezpečnosť ľahšie administrovanie veľkej siete (z centra) zálohá dát naraz v centrálnom bode nevýhody špecializovaný softvér a administrácia drahšie a výkonnejšie počítače pre servery jednobodové zlyhanie - zlyhá server, nejde celá sieť cvičenia vytvorenie siete s rozbočovačom vytvorenie siete s prepínačom

5.14 Kabeláž WAN Fyzická vrstva WAN
riešenie závisí od vzdialenosti rýchlosti typu služby prenajaté linky PPP, HDLC, Frame Relay konektory EIA-232, EIA-449, X.21, V.24, V.35, HSSI 2600 b/s až 2048 Mb/s telefónna linka ISDN spojenie na požiadavku, záložné spojenie BRI - dva B kanály po 64 kb/s (cez PPP), jeden D kanál 16 kb/s konektor - RJ-45 (iné napätia oproti Ethernetu!) DSL širokopásmový prístup - 6 Mb/s konektor - RJ-11 káblová TV káblové modemy konektor - BNC

5.15 WAN sériové spoje dáta sú posielané cez jeden kanál
ostatné piny slúžia na riadenie prenosu rýchlosť sériovej linky sa meria v b/s Cisco smerovače DB60 konektor smart serial konektor

5.16 Smerovače a sériové spoje
smerovanie paketov, pripojenie na WAN aj LAN, služby (broadcast, ARP, RARP, podsiete) typy káblov DTE (Data Terminal Equipment) koncový bod WAN užívateľského zariadenia DCE (Data Circuit Termination Equipment) koncový bod WAN poskytovateľa časovanie CSU/DSU jednotka obsluhy kanála / jednotka dátovej služby prevádza dáta z formátu DTE na formát WAN poskytovateľa pripojenie sériových portov smerovača pripojenie na poskytovateľa služby alebo na CSU/DSU - DTE kábel prepojenie dvoch smerovačov - jeden je DCE a druhý DTE označovanie portov na smerovači fixné - typ portu, čslo portu napr. serial 0, serial 1 modulárne - typ portu, číslo slotu / číslo portu napr serial 0/0, serial 0/1 cvičenia pripojenie LAN rozhraní smerovača vytvorenie jednoduchej WAN riešenie problémov prepojených zariadení

5.17 Smerovače a ISDN pripojenie*
dva typy interfejsov pre ISDN BRI BRI S/T - neintegrované NT1 (mimo Ameriky) BRI U - integrované NT1 (v Amerike) prepojenie portu so zariadením poskytovateľa priamy UTP Cat 5 kábel port nesmie byť prepojený s Ethernetom aj keď má rovnaký konektor! (rozdielne napätia poškodia iné ako ISDN zariadenia) NT1 ISDN zariadenie, umiestnené medzi smerovačom a ISDN prepínačom poskytovateľa služby spája 4-vodičové vedenie u užívteľa s 2-vodičovým vedením lokálneho okruhu poskytovateľa služby (bod S/T s bodom U) v Amerike je u užívateľa, mimo Ameriky je u poskytovateľa

5.18 Smerovače a DSL pripojenie*
DSL pracuje na štandardnej telefónnej linke smerovač Cisco 827 ADSL jeden ADSL port prepojenie portu pripojiť telefónny kábel na port druhú stranu kábla pripojiť do telefónu konektor RJ-11 DSL využíva piny 3, 4

5.19 Smerovače a káblové pripojenie*
smerovač Cisco uBR905 pripojenie na vysokorýchlostnú sieť cez káblovú TV port F konektor - pripojenie cez koaxiál priamo na káblovú TV postup pripojenia vypnúť smerovač na koaxál káblovej TV (zo zásuvky) pripojiť rozdeľovač signál sa používa pre TV aj pre počítač prípadne pripojiť filter na zamedzenie rušenie medzi TV a počítačom pripojiť koaxiál na port F konektor smerovača

5.20 Vytvorenie konzolového spojenia
konzolový port na prvotnú konfiguráciu je nutné zariadenie priamo pripojiť prístup mimo šírky pásma používanej na dátovú komunikáciu monitorovanie a konfigurácia smerovačov, prepínačov, rozbočovačov pripojí sa cez konzolový kábel, adaptér (RJ-45 / DB9) a sériový port nastavenie aplikácie na terminálovú emuláciu (Hyperterminál) sériový port b/s, 8 dátových bitov, bez parity, 1 stop bit, bez riadenia toku AUX port prístup na konfigurovanie cez modem (modemová konzola) port treba najskôr nakonfigurovať cez konzolový port nastavenie sériovej komunikácie je rovnaké ako pre konzolový port cvičenie vytvorenie konzolového spojenia

6 ZÁKLADY ETHERNETU pomenovanie Ethernetových technológií
vzťah k OSI modelu pomenovanie staníc rámcovanie, štruktúra a polia rámca riadenie prístupu k médiu (MAC) časovanie chyby a zaobchádzanie s nimi kolízie a typy auto-negociácia duplex

6.1 Úvod do Ethernetu Ethernet úspech Ethernetu zapríčinili
hlavná LAN technológia skupina LAN technológií špecifikácia definuje rôzne média, šírku pásma, atď základný formát rámca je rovnaký pre všetky technológie začína končí v ňom najviac sieťovej premávky ten istý protokol prenášal dáta 3Mb/s v roku 1973 dnes prenáša dáta 10Gb/s úspech Ethernetu zapríčinili jednoduchosť a ľahká obsluha schopnosť spolupracovať s novými technológiami spoľahlivosť ľahká inštalácia a modernizácia

6.1a Úvod do Ethernetu prvotná myšlienka pre Ethernet
viacej staníc môže zdieľať to isté médium bez interferencií výskum začiatkom 70-tych rokov na Hawai zdieľanie jednej rádio frekvencie rôznymi ostrovmi na Hawai z toho vznikla prístupová metóda CSMA/CD prvý LAN Ethernet - firma Xerox (Robert Metcalfe) štandardy Ethernetu prvý štandard DEC, Intel, Xerox (DIX) otvorený štandard 10Mb/s, 2km, tučný koaxiál, Thicknet IEEE 802.3 malé rozdiely s originálnym Ethernetom sieťovky vedia spracovať oboje kompatibilné s modelom OSI (1.vrstva a dolná polovica 2.vrstvy) veľa neskorších doplnkov spätne kompatibilných zavedenie gigabitového Ethernetu rozšírenie technológie na MAN a WAN (Sanet)

6.2 IEEE pravidlá pomenovania Ethernetu+
napríklad 10BASE2 10BASE-T 10BROAD36 BASE digitálne vysielanie, zaberá celé pásmo BROAD digitálny signál sa namoduluje na analógový nosný signál TV, rádio, káblovky úloha IEEE nemôže nútiť výrobcov na dodržiavanie štandardov poskytuje informácie na výrobu zariadení, ktoré vyhovujú štandardom Ethernetu podporuje inovácie u výrobcov

6.3 Ethernet a OSI model+ Ethernet definuje
1.fyzickú vrstvu signály, tok bitov, komponenty, topológie MAC podvrstvu 2.linkovej vrstvy štandard definuje kvôli funkčnosti a min. šírke pásma max. počet staníc na segment max. dĺžka segmentu max. počet opakovačov medzi stanicami podvrstvy LLC - nezávislá od fyzickej technológie MAC - závislá od použitých fyzických komponentov

6.3a Ethernet a OSI model

6.4 Pomenovanie staníc MAC adresa jednoznačné adresovanie PC a portov
potrebné na doručenie rámcov v Ethernete je vypálená v ROM pamäti sieťovej karty dĺžka 48 bitov napríklad: 00:60:2F:05:7C:A9 prvá polovica - číslo výrobcu - OUI druhá polovica - sériové alebo iné číslo - určuje ho výrobca MAC adresa zdroja a cieľa sa nachádza v hlavičke rámca každá sieťovka príjemcu podľa MAC adresy určuje, či sa ma rámec: zmazať bez spracovania - rámec je určený niekomu inému ďalej spracovávať - ak je rámec určený nám zariadenia, pripojené na LAN Ethernet musia mať MAC adresu pracovné stanice, servery, tlačiarne, smerovače, prepínače opakovač a rozbočovač nemajú na portoch MAC adresu PREČO?

6.5 Rámcovanie (framing) zoskupovanie bitov do väčších logických celkov zapuzdrovací proces vrstvy 2.linkovej z toku bitov sa nedá vyčítať ktorý počítač komunikuje s ktorým kedy sa komunikácia medzi počítačmi začína a kedy končí výskyt chýb ktorý počítač bude v komunikácii následovať skupiny bitov sa znázorňujú v rámcovom diagrame rámec sa delí na jednotlivé sekcie - polia každé pole rámca má svoju vlastnú funkciu polia všeobecného rámca štartovacie pole rámca - informuje ostatné PC o začiatku vysielania adresné pole - adresa zdroja a cieľa pole dĺžka/typ - špeciálne informácie dátové pole - vlastné dáta prebraté od vyšších vrstiev kontrolné pole (FCS) - testovanie chýb CRC, dvojrozmerná parita, internetová suma

6.6 Štruktúra Ethernetového rámca
štruktúra rámca je takmer identická pre všetky šírky pásma (10Mb/s až 10Gb/s) aj keď sa používajú veľmi rozdielne fyzické technológie (koaxiál, krútená dvojlinka, optické vlákno) existuje viacero veľmi podobných definícii polí rámca oddelené alebo spojené polia preambula a oddeľovač štartu rôzne použitie poľa dĺžka/typ: niektoré iba typ použitého protokolu 3.sieťovej vrstvy (napr. 0x0806 = ARP) niektoré iba dĺžku dát (použitý protokol identifikuje LLC podvrstva) v súčasnosti oboje (ak je číslo menšie ako 0x0600 tak je to dĺžka, inak je to typ) kontrolný súčet sa počíta od poľa cieľová adresa po dáta ak sú dáta kratšie ako povoľuje štandard musia sa doplniť na minimálnu dĺžku náhodnými číslami

6.6a Štruktúra Ethernetového rámca

6.7 Polia Ethernetového rámca+
preambula synchronizácia u 10Mb/s Ethernetu, rýchlejšie Ethernety sú synchrónne kvôli kompatibilite sa používa naďalej oddeľovač štartu (SFD) ukončenie synchronizácie cieľová adresa unicast - jeden cieľ multicast - viacero cieľov broadcast - cieľom sú všetky stanice zdrojová adresa unicast adresa zdroja dĺžka/typ dĺžka dát alebo použitý protokol 3.sieťovej vrstvy dáta bližšie nešpecifikované užívateľské dáta a režijné dáta vyšších vrstiev kontrolné pole CRC hodnota rámca sa vypočíta v zdroji aj v cieli. Ak sa nerovná, nastala chyba

6.8 Operácie Ethernetu Riadenie prístupu k médiu (MAC)+
MAC (Media Access Control) protokoly, ktoré určujú, ktorý počítač bude vysielať v prostredí zdieľaného média (v kolíznej doméne) typy deterministické (token-ring, FDDI) stanice sú usporiadané v kruhu, koluje špeciálny token, kto ho vlastní, môže na určitý čas vysielať, potom token pošle ďalšej stanici bezkolízne prostredie - naraz vysiela iba jedna stanica nedeterministické (Ethernet) kto prvý príde, prvý je obslúžený CSMA/CD - sieťovka počúva, či je médium voľné, ak áno začne vysielať. Ak začnú vysielať viacerí, nastane kolízia. Všetci prestanú vysielať na náhodný čas a dej sa opakuje topológie bežných technológií 2.linkovej vrstvy Ethernet - logická topológia - zbernica, fyzická topológia - hviezda, rozšírená hviezda token-ring - logická topológia - kruh, fyzická topológia - hviezda FDDI - logická topológia - kruh, fyzická topológia - dvojitý kruh

6.9 Pravidlá riadenia prístupu+
CSMA/CD prístupová metóda Ethernetu vysiela a prijíma rámce dekóduje dáta a kontroluje, či ich treba poslať vyšším vrstvám zisťuje chyby v dátových rámcoch a na sieti postup činnosti stanica, ktorá chce vysielať počúva aktivitu na médiu ak je médium obsadené, počká náhodný čas a opäť počúva ak je médium voľné, začne vysielať a počúva aktivitu na médiu ak nenastala kolízia, stanica dovysiela a prejde do počúvacieho módu ak naraz začalo vysielať viac staníc nastane kolízia (vyššie napätie na médii), stanice chvíľu pokračujú vo vysielaní, aby všetky ostatné stanice postrehli kolíziu. Potom prestanú vysielať, počkajú náhodný čas (vypočítaný backoff algoritmom) a pokúsia sa vysielať znovu. neexistuje žiadna priorita pri poradí vysielania

6.10 Časovanie v Ethernete*
full duplex stanica vysiela a prijíma naraz nenastávajú kolízie 10G Ethernet - iba full duplex half duplex stanica môže naraz iba vysielať alebo prijímať môžu nastať kolízie, ak začnú vysielať naraz viacerí bitový čas čas vysielania jedného bitu 10Mb/s - 100ns, 100Mb/s - 10ns, 1000Mb/s - 1ns, 10Gb/s - 0,1ns slotový čas (slot time) (iba pri half duplexe) minimálny čas vysielania jedného rámca (aby všetky stanice postrehli kolíziu) závisí od maximálneho teoretického času, ktorý je potrebný na prenesenie dát do najvzdialenejšej časti siete kolíznej domény vysielacia stanica musí postrehnúť kolíziu pred dokončením vysielania svojho teoreticky najkratšieho rámca 10Mb/s - 64 oktetov, 512 bitov, 512 x 100ns = 51,2us 100Mb/s - 64 oktetov, 512 bitov, 512 x 10ns = 5,12us 1000Mb/s oktetov, 4096 bitov, 4096 x 1ns = 4,096us rýchlosť šírenia signálu cez UTP - 200m/us

6.11 Rozostupy medzi rámcami*
minimálny čas medzi dvomi nekolidujúcimi rámcami táto medzera umožňuje pomalším staniciam spracovať rámec a pripraviť sa na prijatie ďalšieho rozstupy 96 x bitový čas rôzny čas pre rôzne šírky pásma Ethernetu 10Mb/s - 96 x 100ns = 9600ns 100Mb/s - 96 x 10ns = 960ns 1000Mb/s - 96 x 1ns = 96ns 10Gb/s - 96 x 0,1ns = 9,6ns stanica po odoslaní rámca musí minimálne tento čas počkať pred odoslaním ďalšieho po kolízii sa čaká minimálne opäť tento čas stanice, ktoré spôsobili kolíziu čakajú ďalší doplnkový náhodný čas ak sa sieťovke nepodarí odoslať 16x po sebe rámec, generuje chybu sieťovej vrstve iba pri extrémne zaťaženej sieti

6.12 Zaobchádzanie s chybami*
kolízia najčastejšia chyba v Ethernete zaberajú určitú šírku pásma, môžu vážne znížiť priepustnosť siete obyčajne vznikajú veľmi skoro v rámci - pred oddeľovačom štartu takéto sa nehlásia vyšším vrstvám pri výskyte kolízie sa vyšle 32bitový jam signál na jej zvýraznenie a ukončí sa vysielanie jam signál - všetky stanice môžu zistiť, že dáta sú porušené kolíziou. Môžu to byť ľubovoľné dáta, obyčajne sú to normálne kolízie sú kratšie ako 64 oktetov voláme ich - kolízne fragmenty, runts (skrčok) zlyhajú testy na min. dĺžku rámca (64B) i kontrolný súčet (FCS) príklad vzniku kolízie médium je voľné, Stanica1 začne vysielať, dáta sa šíria po sieti k Stanici2 dáta ešte nedorazili a tiež začne vysielať, po odoslaní niekoľkých bitov k nej dorazia dáta od Stanice1 a vznikne kolízia Stanica2 informuje ostatných jam signálom o kolízii a prestane vysielať k Stanici1 dorazí informácia o kolízii, vyšle jam signál a prestane vysielať

6.13 Typy kolízii* podľa opakovania podľa spôsobu vzniku
jednoduchá kolízia - pri prvom odosielaní vznikne kolízia, na druhý pokus sa rámec odošle viacnásobná kolízia - kolízia nastane opakovanie viackrát za sebou podľa spôsobu vzniku lokálne (local) na koaxiálnom kábli - zdvojnásobenie napätia v kábli na krútenej dvojlinke - detekovanie napätia na prijímacom pári (RX) pri súčasnom vysielaní cez vysielací pár (TX). Má zmysel iba pri half duplexe. vzdialené (remote) sú kratšie ako dovolené minimum a majú chybný kontrolný súčet, ale neprejavujú sa symptómami, ako lokálne (dvojnásobné napätie, súčasná aktivita na RX/TX pári) sú výsledkom kolízii na vzdialenom konci opakovaného spojenia (opakovač neopakuje dvojnásobné napätia, ani súčasnú aktivitu na RX/TX pári) najčastejšie kolízie na sieti z UTP káblov neskoré (late) kolízie, ktoré sa stali za 64. oktetom rámca za normálnych podmienok sa nemôžu stať sieťovka tieto kolízie automaticky neposiela znovu, myslí, že všetko je v poriadku. Inak sa spracovávajú rovnako ako lokálne a vzdialené kolízie.

6.14 Ethernetové chyby* kolízie, runts neskoré kolízie jabber
normálne v Ethernete neskoré kolízie chyby jabber veľmi dlhý rámec kb dlhé rámce rámec dlhší ako povolené maximum, ale inak správny krátke rámce rámec kratší ako povolené minimum, ale so správnym kontrolným súčtom chyby v kontrolnom súčte porušený rámec pri prenose, chybná kabeláž, ovládače, sieťovka, rozbočovač chyby zarovnania (alignment) vyslaných viacej alebo menej bitov v oktete, ako sa očakáva chyby v dĺžke dĺžka určená v poli rámca nezodpovedá skutočnosti duchovia (ghosts) veľmi dlhá preambula alebo jam signál, obyčajne indukovaný signál, chybná kabeláž

6.15 Auto-negociácia v Ethernete
automatické dohadovanie o šírke pásma a duplexe prepojených portov spolupracovať môžu rôzne šírky pásma 10,100,1000Mb/s a duplexy normálne linkové impulzy (NLP) 10BASE-T požadovalo poslať každých 16ms impulz, ak sa nič nevysielalo (kvôli kontrole spojenia) auto-negociácia ich využila rýchle linkové impulzy (FLP) séria NLP impulzov použitá na auto-negociáciu používa rovnaké časovanie ako NLP (kvôli spätnej kompatibilite z 10BASE-T) postup auto-negociácie každá komunikujúca strana vyšle zhluk NLP impulzov, ktorý opisuje možnosti portu po prečítaní impulzov sa porty prepnú na maximálnu dohovorenú rýchlosť po prerušení spojenia obidve strany začnú komunikovať na predtým dohovorenej rýchlosti. Ak spojenie nefunguje alebo bolo prerušené na dlhý čas, začne sa opäť auto-negociácia stratu linky spôsobí - chybný kábel, reset počítača atď

6.16 Zriadenie linky a duplex+
partnerom na linke je dovolené preskočiť ponúkanie konfigurácie sieťový administrátor môže nanútiť portom určitú rýchlosť a duplex, bez zakázania auto-negociácie auto-negociácia je nepovinná pre väčšinu ethernetových technológii bola vyvinutá pre UTP, ale neskôr rozšírená aj na optické vlákna najskôr sa stanica pokúsi o nadviazanie predpokladanou technológiou druhej strany (100BASE-TX) ak je na linke signalizácia tejto technológie z druhej strany, nadviaže sa spojenie bez auto-negociácie ak príjme FLP pre inú technológiu, pokračuje v auto-negociácii s ňou ak neprijme FLP, ale iba NLP, automaticky sa predpokladá 10BASE-T duplex koaxiál môže byť iba poloduplex (naraz vysiela iba jedna stanica) UTP a optické vlákna podporujú poloduplex aj fullduplex 10Gb/s podporuje iba fullduplex (naraz môžu vysielať obe stanice)

6.16a Zriadenie linky a duplex+
ak linkoví partneri podporujú viacero technológií zvolia si tú z najväčšou prioritou (zhora) 1000BASE-T fullduplex 1000BASE-T poloduplex 100BASE-TX fullduplex 100BASE-TX poloduplex 10BASE-T fullduplex 10BASE-T poloduplex optické porty obyčajne podporujú iba jednu technológiu iba ťažko sa prekonfigurujú na inú ak sú porty schopné auto-negociácie, tak sú rovnakej technológie pri auto-negociácii sa potom dohodujú iba o duplexe a o tom, kto bude robiť časovanie

7 ETHERNETOVÉ TECHNOLÓGIE
10Mb/s Ethernet 100Mb/s Ethernet 1000Mb/s Ethernet 10Gb/s Ethernet technológie architektúry budúcnosť Ethernetu

7.1 10Mb/s Ethernet+ inak nazývaný aj zdedený Ethernet (legacy)
10BASE5, 10BASE2, 10BASE-T asynchrónny 8 bajtov na začiatku rámca určených na synchronizáciu SQE signál - signálna chyba v kvalite jednotka pripojenia k médiu vysiela naspäť kontroléru signál na potvrdenie, že kolízne obvody pracujú správne inak sa volá aj pulz (heartbeat) používa sa nariešenie problémov v starších verziách ethernetu nutné pri halfduplexe, nepovinné pri fullduplexe aktívny je 4až 8us po normálnom odoslaní rámca pri kolízii pri nesprávnom signále na médiu jabber, odrazy pri prerušení vysielania

7.1a 10Mb/s Ethernet+ kódovanie (encoding) používa rôzne druhy médií
konverzia dát z MAC podvrstvy na formu vhodnú na prenos po médii (časovanie, napäťové charakteristiky) používa sa Manchester kódovanie binárna 0 - prechod v strede časovacieho intervalu z 1 na 0 binárna 1 - prechod v strede intervalu z 0 na 1 používa rôzne druhy médií štandardy zabezpečujú ich spoluprácu nutnosť dodržať časové limity, vplýva na ne: dĺžka kábla a oneskorenie šírením oneskorenie opakovačov oneskorenie vysielačov zmenšenie medzery medzi slotmi oneskorenie v pracovnej stanici maximálne 5 segmentov za sebou, prepojené 4 opakovačmi, iba na 3 segmentoch môžu byť stanice, 2 segmenty sú iba prepájacie, celok je 1 kolízna oblasť

7.2 10BASE5* rok 1980 prvé médium použité pre Ethernet (hrubý koaxiál 50ohm) hlavná výhoda max. dĺžka (500m) nachádza sa v starých inštaláciách, na nové sa nepoužíva lacný nepotrebuje konfiguráciu nevýhody sieťovky dnes už ťažko nájdeme citlivý na odrazy v kábli možnosť jednobodového zlyhania ťažký a neohybný kábel naraz môže vysielať iba jedna stanica halfduplex cvičenie dekódovanie vlny

7.3 10BASE2* rok 1985 ľahšia inštalácia
tenší, ľahší, ohybnejší kábel ako 10BASE5 nachádza sa v starých inštaláciách, na nové sa nepoužíva je lacný a nepotrebuje rozbočovače stanice sú pripojené pomocou BNC konektora cez T konektory na hlavný koaxiálny kábel (50ohm) naraz môže vysielať iba jedna stanica halfduplex vlastnosti max. dĺžka 185m min. vzdialenosť medzi stanicami 0,5m max. 30 staníc na jednom segmente šírka pásma 10Mb/s

7.4 10BASE-T+ rok 1990 krútená dvojlinka
UTP CAT3 dnes sa používa CAT5e, je spätne kompatibilná lacnejšie ako koaxiál ľahšia inštalácia káble sú pripojené do centrálneho prepájacieho zariadenia, ktoré obsahuje zbernicu topológia hviezdy v centre je rozbočovač (hub) pôvodne halfduplex (10Mb/s) neskôr doplnený o fullduplex (20Mb/s) možnosť vybrať si podľa konfigurácie max. dĺžka 100m konektor RJ pinový

7.5 Káblovanie a architektúra v 10BASE-T+
linky od staníc sa obyčajne prepájajú do rozbočovača predlžujú vzdialenosti medzi stanicami nedelia sieťové segmenty na viacero kolíznych domén preposiela aj kolízie navzájom sa môžu prepájať ale nedoporučuje sa to čím menej rozbočovačov medzi stanicami tým väčší výkon ak je prepojených viacero rozbočovačov, hrozí prekročenie max. časových oneskorení môžu byť zapojené aj v hierarchickej štruktúre prepínača, mosta delia sieťové segmenty na viacero kolíznych domén navzájom sa môžu prepájať architektúra siete dosiahnutie najmenšieho oneskorenie medzi vzdialenými stanicami max. dĺžka bez opakovania - 100m nedostatočná aj vrámci budovy

7.6 100Mb/s Ethernet+ FastEthernet 100BASE-TX - krútená dvojlinka
100BASE-FX - optické multimódové vlákno formát rámca je zhodný s 10Mb/s je 10x rýchlejší ako 10Mb/s jeden bit trvá iba desatinu oproti 10Mb/s väčšia prenosová frekvencia, náchylnejšie na rušenie preto sa kódovanie robí v dvoch krokoch prvý krok - 4B/5B (každé 4 bity sa zakódujú do piatich) druhý krok - skutočné kódovanie závislé na médii (TP, OV)

7.7 100BASE-TX+ rok 1995 kábel UTP CAT5
konektor aj jeho zapojenie je zhodné s 10BASE-T rok zavedenie fullduplexu do Ethernetu prepínače sú fullduplex - 200Mb/s možnosť ďalej používať halfduplex - 100Mb/s kódovanie prvý krok - 4B/5B (každé 4 bity sa zakódujú do piatich) druhý krok - MLT-3 kódovanie binárna 0 - bez prechodu v strede časovacieho intervalu binárna 1 - prechod v strede intervalu na ďalšiu z troch možných úrovní

7.8 100BASE-FX* optická verzia 100Mb/s Ethernetu
určené pre chrbticovú kabeláž medzi poschodiami, budovami do veľmi zarušeného prostredia slabé presadenie sa v praxi gigabitový Ethernet bol zavedený onedlho a rýchlo sa presadil kódovanie prvý krok - 4B/5B druhý krok - NRZI kódovanie binárna 0 - bez prechodu v strede časovacieho intervalu binárna 1 - prechod v strede intervalu na negovanú úroveň konektory ST alebo SC dve linky (vysielanie-TX, príjem-RX) - 200Mb/s

7.9 Architektúra vo FastEthernete*
linky medzi stanicami, rozbočovačmi a prepínačmi opakovač triedy I prepojenie rôznych implementácii Ethernetu oneskorenie - do 140x bitový čas opakovač triedy II prepojenie rovnakých implementácii Ethernetu nekonvertuje signál, ale ho priamo posiela na výstupy oneskorenie - do 92x bitový čas kábel medzi dvomi opakovačmi triedy II - max. 5m modifikovať pravidlá architektúry sa pre 100BASE-TX nedoporučuje prepínač väčšia vzdialenosť medzi stanicami, delí kolízne domény väčšina sietí FastEthernetu je prepínaných možnosť používať aj halfduplex aj keď signalizačná schéma je v podstate fullduplex

7.9a Architektúra vo FastEthernete*
Maximálne dĺžky káblov cvičenie+ Fluke Network Inspektor, Fluke Protocol Inspektor

7.10 1000Mb/s Ethernet+ gigabitový Ethernet
1000BASE-T, IEEE 802.3ab, krútená dvojlinka CAT5e a viac 1000BASE-SX, 1000BASE-LX, IEEE 802.3z, optické vlákno rovnaké časovanie - bitový čas 1ns formát rámca je zhodný s 10 a 100Mb/s niektoré implementácie 1GB/s majú iné kódovanie rámcov na bity rozdiely 10, 100, 1000Mb/s na fyzickej vrstve väčšia frekvencia - náchylnejšie na rušenie náročnejšie na správne časovanie kódovanie opäť v dvoch krokoch dáta zabezpečujú synchronizáciu vylepšený odstup signálu od šumu bitové vzorky z MAC podvrstvy sú kódované do symbolov riadiacich - začiatok rámca, koniec, nevyužitá linka dátovych lepšie využitie šírky pásma

BASE-T+ používanie 100Mb/s Ethernetu spôsobilo nedostatok šírky pásma na chrbtovej kabeláži využitie chrbtová kabeláž vo vnútri budov linky medzi prepínačmi serverové farmy veľmi výkonné pracovné stanice spolupracuje s 10 a 100Mb/s Ethernetom podporuje halfduplex aj fullduplex káble používa sa UTP CAT5e - 125MHz fullduplex po každom pári x 2 x 4 páry = 1000Mb/s vysielač rozdelí rámec na 4 časti, ktoré prijímač pospája väčšina CAT5 prejde testom na CAT5e, ak je správne nakonektorovaná

7.11a 1000BASE-T+ kódovanie napäťové úrovne vo vodiči
4D-PAM5(pulzná amplitúdová modulácia 5) vysielanie a príjem sa deje v oboch smeroch, na tom istom vodiči, v tom istom čase stála kolízia vo vodiči zložitejšie priebehy napätí integrované obvody nulovanie odrazov, dopredná oprava chýb na vrstve 1.fyzickej (FEC), výber napäťových úrovní napäťové úrovne vo vodiči 9 úrovní ak sa nič nevysiela 17 úrovní pri vysielaní signál sa viac podobá na analógový náchylnejší na rušenie v kábli a v konektoroch

7.12 1000BASE-SX a LX preferovaná chrbtová technológia výhody
imúnne voči šumu nie sú problémy so zemnením veľká dĺžka veľa možností zariadení prepájanie segmentov FastEthernetu kódovanie 8B/10B - prvý krok NRZ - druhý krok riadenie úrovňou (a nie hranou) zdroje svetla kratšie vlny - LED alebo laser 850nm, 1000BASE-SX lacnejšie, menšia vzdialenosť (500m) dlhšie vlny - laser 1310nm, 1000BASE-LX multimódové vlákno singelmódové vlákno (vzdialenosť až 5000m) zdroj sa nevypína úplne (strata času) - pulzuje medzi nízkou a vysokou úrovňou

7.13 Architektúra gigabitového Ethernetu*
iba jeden opakovač väčšina gigabitových Ethernetov je prepínana fullduplex aj halfduplex fulduplexné linky sú limitované iba médiom (a nie časom prenosu signálu) fyzická topológia hviezda, rozšírená hviezda, reťazená hviezda (daisy-chaining) doporučuje sa porty nastaviť na auto-konfiguráciu 1000BASE-T pracuje na hranici rozpoznateľnosti prijímaného signálu možnosť vzniku problémov pri nesprávnom konektorovaní alebo rušení maximálne dĺžky 1000BASE-CX (STP) - 25m 1000BASE-T (UTP) - 100m 1000BASE-SX MM 62,5um m MM 50um - 500m 1000BASE-LX MM - 550m SM m

7.14 10GB/s ethernet* 10 gigabitový Ethernet IEEE 802.3ae (jún 2002)
kompatibilita zo SONET, SDH do rýchlosti OC-192 (9,58Gb/s) porovnanie s ostatnými verziami Ethernetu rovnaký formát rámca - kompatibilný s ostatnými Ethernetmi (bez konverzie rámcov a protokolov) iba fullduplex (netreba CSMA/CD) iba cez optické vlákno použitie aj v MAN, WAN (Sanet)

7.15 Architektúra 10GB/s ethernetu*
zamýšľané technológie na ktorých sa pracuje 10GBASE-SR prenos po existujúcich mm vláknach (26-82m) 10GBASE-LX4 WDM cez existujúce multimódové vlákna, 4 laserové lúče naraz s mierne odlišnou frekvenciou ( m) singelmódové vlákno (10km) 10GBASE-LR a -ER cez singelmódové vlákno (10 a 40km) 10GBASE-SW, -LW, -EW synchrónny prenos OC-192 cez SONET/SDH WAN kvôli rýchlosti nové požiadavky presné časovanie bitu - synchronizácia opakovače nie sú definované - nie je halfduplex kódovanie opäť v dvoch krokoch

7.16 Budúcnosť ethernetu+ Ethernet prešiel vývojom a ostatné LAN technológie sa používajú stále v prvých verziách ethernet je dominantná technológia pracuje sa na štandardoch 40, 100, 160Gb/s Ethernetu IEEE, 10G Ethernet aliancia kolízie už nie sú problém používanie prepínačov a fullduplexu použitie aj pre QoS (kvalita služby) aplikácie (hlas, video) budúcnosť sieťových médií medené Mb/s, možno viac fyzické a praktické limity bezdrôtové - asi 100Mb/s optické - dnes 10Gb/s a čoskoro bude viac zatiaľ neznáme fyzické limity limitácie - elektronické časti (vysielače, detektory), výroba vlákien budúcnosť - laserové zdroje, singelmódové vlákna

8 PREPÍNANIE V ETHERNETE
premostenie (bridging) prepínanie (switching) operácie oneskorenie (latencia) prepínacie módy STP protokol kolízne a vysielacie (broadcast) domény segmentácia tok dát

8.1 Premostenie na vrstve 2 (Layer 2 bridging)
pridávaním uzlov na jeden segment Ethernetu sa zvyšuje využitie média Ethernet je zdieľané médium - naraz môže vysielať iba jeden zvyšuje sa počet kolízii a počet retransmisii (znovuodoslaní) znižuje sa efektívnosť siete riešenie - rozdeliť veľký segment na menšie časti, na izolované kolízne domény most používa na izolovanie tabuľku MAC adries a príslušných portov na základe tejto tabuľky rámce buď preposiela alebo maže postupné kroky operácií mosta most sme zapli, jeho tabuľka je prázdna, čaká na prevádzku, ak nejakú prijme, tak ju spracuje PC A pošle ping na PC B, dáta vidia všetci na kolíznej doméne a preto ich spracuje PC B aj most most pridá zdrojovú MAC adresu PC A do tabuľky, dáta prijal cez port1, preto k tejto adrese priradí port1 most cieľovú MAC adresu skúsi vyhľadať v tabuľke, zatiaľ v nej nie je a preto most dáta prepošle na ďalší port (most zatiaľ nevie, že cieľový počítač je na tej istej kolíznej doméne a preposielať netreba)

8.1a Premostenie na vrstve 2 (Layer 2 bridging)
cieľová adresa (PC B) sa do tabuľky mosta nepridáva PC B spracuje dotaz na ping a počítaču PC A zašle odpoveď na ping dáta vidia všetci na kolíznej doméne a preto ich spracuje PC A aj most most pridá zdrojovú MAC adresu PC B do tabuľky, dáta prijal cez port1, preto k tejto adrese priradí port1 most cieľovú MAC adresu nájde vo svojej tabuľke, zistí aký port je k tejto adrese priradený, prijímací aj cieľovú port sú rovnaké, preto sa rámec neprepošle, ale sa vymaže PC A pošle ping na PC C, dáta vidia všetci na kolíznej doméne a preto ich prijme PC B (rámec zmaže) aj most most pridá zdrojovú MAC adresu PC A do tabuľky, keďže sa táto už v tabuľke nachádza, iba ju obnoví most cieľovú MAC adresu skúsi vyhľadať v tabuľke, zatiaľ v nej nie je a preto most dáta prepošle na ďalší port cieľová adresa (PC C) sa do tabuľky mosta nepridáva PC C spracuje dotaz na ping a počítaču PC A zašle odpoveď na ping dáta vidia všetci na kolíznej doméne a preto ich prijme PC D (rámec zmaže) aj most most pridá zdrojovú MAC adresu PC C do tabuľky, dáta prijal cez port2, preto k tejto adrese priradí port2 most cieľovú MAC adresu (PC A) nájde vo svojej tabuľke, zistí, že k nej je priradený port1 a preto rámec prepošle do druhého segmentu pri odoslaní dát z PC D sa pridá do tabuľky aj jeho MAC adresa

8.1b Premostenie na vrstve 2 (Layer 2 bridging)

8.2 Prepínanie na vrstve 2 (Layer 2 switching)
most má obyčajne 2 porty, delí kolízne domény na 2 časti nedelí logické alebo vysielacie (broadcast) domény ak v sieti nepracuje zariadenie, ktoré spracováva adresy vrstvy 3 (smerovač), tak je celá sieť jedná vysielacia (broadcast) doména všetky rozhodnutia sú na základe MAC adresy (vrstva 2) nemajú žiaden vplyv logické adresy (vrstva 3) prepínač je principiálne rýchly multiportový most obsahuje až desiatky portov každý port vytvára vlastnú kolíznu doménu 24 portov vytvorí 24 kolíznych domén dynamicky vytvára a udržuje tabuľku o všetkých MAC adresách a prislúchajúcich portoch CAM - pamäť adresovateľná podľa obsahu, (content-addressable memory)

8.3 Operácie prepínača mikrosegment full-duplex
ak je na jeden port pripojená iba jedna stanica vytvorí sa kolízna doména na zdieľanom médii s dvoma uzlami port prepínača a počítač full-duplex použitie mikrosegmentov a krútenej dvojlinky jeden pár dáta vysiela a zároveň druhý ich prijíma veľa prepínačov a sieťoviek podporuje full-duplex šírka pásma sa teoreticky zdvojnásobí CAM pamäť - (content-addressable memory) pracuje opačne ako klasická pamäť pri zadaní dát do pamäte táto vráti priradenú adresu rýchle nájdenie portu priradeného k MAC adrese bez vyhľadávacieho algoritmu ASIC - application-specific integrated circuit integrovaný obvod, ktorý je určený na vykonávanie konkrétnej úlohy nie je určený na všeobecný účel niektoré softvérové operácie umožňuje robiť pomocou hardvéru veľké zníženie oneskorenia, spôsobené softvérovým spracovávaním dát rýchlejšie doručenie dát do cieľa (napomáha CAM aj ASIC)

8.4 Oneskorenie (latencia)
čas, ktorý ubehne medzi začatím vysielania rámca v zdrojovej stanici a začatím prijímania toho istého rámca v prijímacej stanici vplyvy na oneskorenie média konečná rýchlosť šírenia signálu po fyzických médiach elektronické obvody spracovanie signálu trvá určitý čas softvér rozhodovanie na základe realizácie prepínania a iných protokolov trvá určitý čas umiestnenie informácie v rámci prepínač môže prepnúť rámec na jeho cieľový port až po prečítaní cieľovej MAC adresy umiestnenej v tomto rámci

8.5 Prepínacie módy máme na výber medzi oneskorením a spoľahlivosťou:
1. priebežné prepínanie (cut-trough) vysielanie na cieľový port ihneď po prečítaní cieľovej MAC adresy najmenšie oneskorenie bez kontroly chýb (prenášanie aj chybných rámcov) 2. systém ulož-odošli (store-and-forward) prijatie celého rámca a kontrola jeho správnosti ak je rámec chybný, prepínač ho zmaže najväčšie oneskorenie 3. systém bez fragmentov (fragment-free) kompromis medzi predchádzajúcimi načítanie 64 bajtov (hlavička) a okamžité odoslanie kontrola správnosti hlavičky a LLC informácii, odhalí kolízne rámce symetrické prepínanie vstupný aj výstupný port pracujú na rovnakej rýchlosti možnosť použitia všetkých prepínacích módov asymetrické prepínanie vstupný a výstupný port pracujú na rôznych rýchlostiach (10 a 100Mb/s) používa sa iba store-and-forward používa sa pri pripojení servera k pracovným staniciam

8.6 Protokol kostry grafu (STP - Spanning-Tree Protocol)
prepínacie slučky viacnásobné cesty od zdroja k cieľu - redundancia ak sú prepínače usporiadané hierarchicky, tak sú slučky nepravdepodobné a nežiadúce môžu spôsobiť búrku vysielacích správ (broadcast storm), ktorá spôsobí zahltenie siete niekedy sú žiadúce - zabezpečenie spoľahlivosti a odolnosti voči chybám STP - spanning-tree protocol protokol na odstránenie prepínacích slučiek vytvorí logický hierarchický strom bez slučiek prepínač, ktorý používa STP vysiela cez všetky porty protokolové dátové jednotky mosta (BPDU) upozorňuje ostatné prepínače o svojej existencii z týchto informácií sa volí koreňový prepínač (most) prepínače používajú STA (spanning-tree algoritmus) na rozhodovanie o prepínacích slučkách a na ich vypínanie vypnuté cesty sú k dispozícii, ak je to potrebné (pri chybe, vypnutí)

8.6a Protokol kostry grafu (STP - Spanning-Tree Protocol)
každý port, ktorý používa STP sa nachádza v týchto stavoch blokovanie - iba prijíma BPDU počúvanie - budovanie aktívnej topológie učenie sa - budovanie prepínacej tabuľky posielanie - príjem a odosielanie užívateľských dát vypnutý - administratívne vypnutý možné prepínanie medzi stavmi z inicializácie na blokovanie z blokovania na počúvanie alebo vypnutie z počúvania na učenie sa alebo vypnutie z učenia na posielanie alebo vypnutie z posielania na vypnutie

8.7 Kolízne a vysielacie domény Prostredia zdieľaného média
1. prostredie zdieľaného média viacej staníc má prístup k spoločnému médiu viacnásobný prístup 2. prostredie rozšíreného zdieľaného média špecifický prípad predchádzajúceho sieťové zariadenie zabezpečí pripojenie viacerých staníc alebo predĺži veľkosť siete 3. dvojbodové spojenie (point-to-point) pri vytáčanom spojení (domáce použitie) prepojenie iba dvoch zariadení napríklad: pripojenie počítača cez modem na poskytovateľa internetu cez telefónnu linku kolízie vznikajú iba v zdieľanom prostredí

8.8 Kolízna doména poprepájané fyzické segmenty, kde sa môže vyskytnúť kolízia kolízie znižujú efektivitu siete pri kolízii na čas prestane premávka na sieti typy zariadení, ktoré prepájajú fyzické segmenty definujú kolízne domény zariadenia vrstvy 1 - opakovač, rozbočovač predĺženie siete, pripojenie viacerých staníc iba zväčšujú kolíznu doménu (nedelia ju) zariadenia vrstvy 2, 3 - delia kolíznu doménu na menšie časti (segmentácia) pravidlo štyroch opakovačov (pre 10BASE-T) medzi hocijakými dvoma stanicami nesmie byť viac ako 4 opakovače oneskorenie doby obehu musí byť v určitých limitoch, aby všetky stanice mohli zistiť kolíziu celkové oneskorenie sa skladá - oneskorenie opakovača (<2us), sieťovky (1us) a šírenie signálu po médii (0,55us na 100m) pri nedodržaní pravidla - vznik neskorých kolízii (za 64 bajtom rámca), sieťovka vtedy nevie zopakovať vysielanie, zväčšenie oneskorenia, zníženie efektivity 5 fyzických segmentov, 4 opakovače (rozbočovače), 3 segmenty so stanicami, 2 segmenty prepájacie (bez staníc), 1 veľká kolízna doména

8.9 Segmentácia je dôležité rozoznať v sieti kolízne domény
zariadenia vrstvy 2 delia, segmentujú kolízne domény na menšie časti riadia premávku medzi segmentami na základe MAC adresy uchovávajú si informácie o segmentoch a prislúchajúcich MAC adresách zefektívnenie premávky - vysielanie súčasne po viacerých segmentoch jednotlivé segmenty majú menej staníc a premávky ako pôvodná doména most pracuje správne, ak sa neprenáša medzi segmentami veľa dát, inak spomaľuje premávku neprenášajú kolízie zariadenia vrstvy 3 takisto delia kolízne domény na menšie časti vykonávajú ďalšie činnosti

8.10 Vysielanie na vrstve 2 broadcast (vysielanie všetkým), multicast (vysielanie skupine) komunikácia s ostatnými kolíznymi doménami broadcast cieľová adresa FF-FF-FF-FF-FF-FF určené pre všetky sieťovky sieťové zariadenia ho šíria na všetky porty zdroje stanice - ARP smerovače - RIP multicastové aplikácie - multimediálny stream vysielacia radiácia kumulácia vysielacích rámcov od jednotlivých zariadení obiehanie vysielania môže zahltiť sieť neostane voľná šírka pásma pre užívateľské dáta vzniká vysielacia búrka (broadcast storm) 1000 rámcov za sekundu sieťové spojenie sa nedá nadviazať, existujúce spojenia sú zrušené vysielacie búrky sú častejšie pri väčšej prepínanej sieti stanica je zahltená, pretože procesor musí spracovávať veľmi veľa rámcov

8.11 Vysielacia doména (Broadcast domain)
je skupina kolíznych domén, ktoré sú prepojené zariadeniami vrstvy 2 vysielacia doména zahŕňa všetky kolízne domény, ktoré spracovávajú ten istý vysielací rámec všetky uzly siete ohraničené zariadeniami vrstvy 3 (smerovačmi) čím je viacej kolíznych domén, tým ma stanica väčšie šance posielať dáta po médii znižuje sa pravdepodobnosť kolízii zvyšuje sa šírka pásma pre jednotlivé stanice vysielanie (broadcast) zariadenia vrstvy 2 ho šíria ďalej, nevedia riadiť vysielanie ak je ho veľa, znižuje sa efektivita LAN siete zariadenia vrstvy 3 (smerovače) riadia vysielanie, nepreposielajú ho ďalej

8.11a Vysielacia doména (Broadcast domain)
smerovač pracuje na vrstve 1 - má fyzické konektory, po ktorých vysiela po médii na vrstve 2 - riadi zapúzdrovací proces a ostatné činnosti zariadení vrstvy 2 na vrstve 3 - delenie vysielacích domén, smerovanie atď. preposlanie paketu cez smerovač spracovanie vrstvou 2 - odstránenie režijných informácií vrstvy 2 preposlanie vrstvou 3 - založené na cieľovej IP adrese a nie na MAC adrese! paket musí obsahovať IP adresu, ktorá nepatrí do lokálnej LAN siete, ale vonkajšia smerovač musí mať v smerovacej tabuľke cieľovú sieť pre túto vonkajšiu IP adresu

8.12 Úvod do toku dát dáta sa presúvajú cez zariadenia vrstiev 1, 2, 3
na sieťovej vrstve (vrstva 3) sú dáta zapúzdrené so zdrojovou a cieľovou IP adresou na linkovej vrstve (vrstva 2) sú dáta zapúzdrené so zdrojovou a cieľovou MAC adresou pravidlo pre určenie toku dát sieťou zariadenia vrstvy 1 preposielajú rámce vždy zariadenia vrstvy 2 preposielajú rámce, ak im v tom niečo nebráni zariadenia vrstvy 3 preposielajú rámce, iba ak musia zariadenia vrstvy 1 nefiltrujú, všetko preposielajú na ďalší segment iba jednoducho rámec regenerujú a načasujú, vrátia mu pôvodnú kvalitu vytvárajú iba jednu doménu - kolíznu aj vysielaciu

8.12a Úvod do toku dát zariadenia vrstvy 2 zariadenia vrstvy 3
filtrujú rámce na základe cieľovej MAC adresy v rámci rámec je preposlaný ak smeruje do neznámeho cieľa mimo kolíznej domény ak smeruje do známeho cieľa, ktorý leží mimo kolíznej domény ak je to multicast alebo broadcast (vysielací) rámec rámec nie je preposlaný iba ak zariadenie vrstvy 2 zistí, že vysielacia aj prijímacia stanica sú v tej istej kolíznej doméne vytvárajú viacero kolíznych domén vytvárajú iba jednu vysielaciu doménu zariadenia vrstvy 3 filtrujú pakety na základe cieľovej IP adresy v pakete rámec je preposlaný jedine vtedy, ak jeho cieľová adresa leží mimo vysielacej domény a smerovač vie nájsť cieľovú sieť vytvárajú viacero domén - kolíznych aj vysielacích riadenie dátovej prevádzky zariadenia vrstvy 1 - posielanie po fyzickom médii zariadenia vrstvy 2 - riadenie v kolíznych doménach zariadenia vrstvy 3 - riadenie vo vysielacích (broadcast) doménach

8.13 Čo je to sieťový segment?
pojem segment má viacero významov segment časť siete ohraničená mostami, prepínačmi, smerovačmi v zbernicovej topológii LAN siete je to neprerušený elektrický obvod (koaxiál), ktorý môže byť opakovačom prepojený s podobným segmentom termín v TCP špecifikácii, ktorý označuje jednu prenosovú jednotku na transportnej vrstve (PDU) v iných vrstvách sa pre logické zoskupenie informácií používajú názvy - datagram, paket, rámec, správa na správne pochopenie pojmu rámec musíme poznať kontext v akom sa práve použil

9 SÚBOR PROTOKOLOV TCP/IP A IP ADRESOVANIE
funkcie vrstiev TCP/IP architektúra internetu IP adresovanie IPv4, IPv6, triedy adries vyhradené adresy, privátne a verejné adresy základy podsietí získavanie IP adries statické dynamické - RARP, BOOTP, DHCP ARP protokol

9.1 Úvod do TCP/IP Vznik TCP/IP
vytvorilo ho Ministerstvo obrany USA potreba vytvoriť sieť, ktorá vydrží za každých okolností spoľahlivé doručenie dát do každého uzla siete cez rôzne linky - medené, optické, mikrovlny, satelitné dnes je internetovým štandardom súčasná verzia bola štandardizovaná v septembri 1981 jednotlivé vrstvy majú odlišnú funkciu od vrstiev OSI modelu

9.2 Aplikačná vrstva spracováva protokoly vyššej úrovne, reprezentáciu dát, kódovanie a riadenie dialógov podporuje - prenos súborov, y, vzdialené pripojenie atď protokoly aplikačnej vrstvy FTP - File Transfer Protocol spoľahlivá, spojovo orientovaná služba používa TCP protokol na prenos súborov medzi stanicami, ktoré FTP podporujú podporuje prenos binárnych a ASCII súborov používajú ju aj smerovače TFTP - Trivial File Transfer Protocol bezspojovo orientovaná služba používa protokol UDP používa sa na prenos obrazov operačných systémov medzi Cisco smerovačmi a stanicami, ktoré TFTP podporujú je rýchlejšia ako FTP v stabilných LAN sieťach NFS - Network File System protokol pre distribuované súborové systémy umožňuje prístup k sieťovým ukladacím systémom (sieťovým diskom) vyvinutý firmou Sun Microsystems

9.2a Aplikačná vrstva protokoly aplikačnej vrstvy (pokračovanie)
SMTP - Simple Mail Transfer Protocol posielanie ov cez počítačovú sieť vie posielať iba čistý text Telnet vzdialený prístup k iným počítačom prihlásenie na počítač v sieti a spúšťanie príkazov na ňom telnet klinet - lokálna stanica telnet server - vzdialení stanica používané aj na smerovačoch rlogin podobné ako telnet SNMP - Simple Network Management Protocol monitorovanie a riadenie sieťových zariadení správa konfigurácii, štatistík, výkonu a bezpečnosti používajú ho aj smerovače DNS - Domain Name System konverzia doménových mien verejne inzerovaných sieťových uzlov na prislúchajúce IP adresy

9.3 Transportná vrstva logické spojenie medzi zdrojovou a cieľovou stanicou segmentuje, delí dáta z aplikácii vyšších vrstiev a vytvára z nich rovnomerný prúd dát a potom ich opäť skladá posielanie dát cez oblak internetu riadenie medzi koncovými bodmi (aj aplikáciami) spoľahlivosť prenosu zabezpečuje sa to: kĺzavým oknom, poradovými číslami, potvrdzovaním protokoly TCP, UDP delenie (segmentovanie) aplikačných dát z vyšších vrstiev posielanie segmentu z jedného zariadenia na druhé iba TCP nadviazať operácie medzi koncovými bodmi zabezpečiť riadenie toku pomocou kĺzavého okna zabezpečiť spoľahlivosť pomocou poradových čísiel a potvrdzovania segmentov viacej o transportnej vrstve v kapitole 11

9.4 Internetová vrstva výber najlepšej cesty pre paket pri putovní k cieľu prepínanie paketu na túto cestu protokoly IP - Internet Protocol hlavný protokol, bezspojový nespoľahlivé doručovanie (best-effort delivery) - nekontroluje a neopravuje prípadné chyby (neznamená to, že dáta doručuje nesprávne) nezaujíma sa o obsah paketu, iba o najlepšiu cestu k cieľu ICMP - Internet Control Message Protocol riadiace a informačné možnosti ARP - Adress Resolution Protocol zisťuje MAC (fyzické) adresy pre zadané IP (logické) adresy RARP - Reverse Adress Resolution Protocol zisťuje IP adresy pre zadané MAC adresy IP operácie definuje paket a adresnú schému prenáša dáta z internetovej vrstvy na vrstvu prístupu k médiu smeruje pakety k vzdialenej stanici

9.5 Vrstva prístupu k médiu
inak nazývaná aj vrstva prepojenia stanice a siete (host-to-network) umožňuje IP paketu fyzické pripojenie k sieťovému médiu definuje procedúry k rozhraniam sieťových zariadení a prístup k vysielaciemu médiu definuje pripojenie fyzických médii mapuje logické IP adresy na hardvérové fyzické adresy zapúzdruje IP paket do rámca zahŕňa fyzickú a linkovú vrstvu OSI modelu zahŕňa rôzne LAN a WAN technológie Ethernet, FastEthernet, FDDI, ATM, Frame Relay, SMDS ARP, Proxy ARP, RARP - pracujú aj na inetrnetovej vrstve modemové protokoly SLIP (Serial Line IP), PPP ovládače pre softvérové aplikácie, modemy atď veľa protokolov vyšších vrstiev potrebuje poznať hardvérové, softvérové a vysielacie špecifikácie tejto vrstvy môže to pomýliť používateľov OS Windows si k niektorým sieťovkám dokáže nainštalovať ovládač sám a k niektorým ho musíme tučne zadať

9.6 OSI model a TCP/IP model
viď 2.21 internet bol vybudovaný na štandardoch protokolov TCP/IP OSI nie je vo všeobecnosti používaný pri budovaní sietí pomáha pochopiť sieťovú komunikáciu TCP/IP - delenie vrstiev protokoly - aplikačná, transportná siete - internetová, prístup k médiu OSI - delenie vrstiev aplikačné vrstvy - aplikačná, prezentačná, relačná tok dát - transportná, sieťová, linková fyzická

9.7 Architektúra internetu
LAN siete majú limitovanú veľkosť aj napriek vylepšeniam v rýchlosti prenosu (gigabitový, 10-gigabitový Ethernet) predstava komunikácie na aplikačnej vrstve medzi dvoma koncovými stanicami cez medziľahlé sprostredkujúce stanice na všetkých staniciach by museli byť rovnaké aplikácie pre jednoduché doručenie správ problémy s rozšíriteľnosťou pri novom softvéri, tento musí byť nainštalovaný všade pri novom hardvéri by musel byť aj softvér upravený pri chybe počítača alebo aplikácie by sa prerušila komunikačná reťaz internet používa princíp prepojených vrstiev funkčnosť siete je založená na nezávislých moduloch umožňuje to použitie rozličných LAN technológii na vrstve 1 a 2 OSI modelu a rozličných aplikácii na 5, 6, 7 vrstve OSI modelu detaily o nižších a vyšších vrstvách sú oddelené medziľahlé zariadenia pri posielaní dát preto nemusia poznať detaily o jednotlivých LAN sieťach

9.7a Architektúra internetu
intersieť (internetwork) sieť pozostávajúca z viacerých sietí delenie vedie k tomuto konceptu musí byť škálovateľná pripájanie ďalších sietí a staníc musí byť schopná prenášať dáta na obrovské vzdialenosti musí byť flexibilná stále prispôsobovanie sa novým technológiam musí mať nízke náklady na prenos musí dovoľovať komunikáciu hocikomu, hocikde, hocikedy fyzické siete sú prepojené špecializovaným počítačom - smerovačom (router) vyberá cesty pre komunikáciu medzi sieťami umožňuje komunikáciu medzi hocijakými dvomi sieťami, priamo aj nepriamo pripojenými mohol by uchovávať informácie o umiestnení každej stanice a každej cesty k nej podľa IP adresy neefektívne a pri veľkej sieti nemožné

9.7b Architektúra internetu
ľahšie a škálovateľné je, ak má smerovač záznamy iba o všetkých sieťach (smerovacia tabuľka) a lokálne doručenie nechá na cieľový fyzický segment smerovač zdieľa informácie o svojich pripojených sieťach smerovače si posielajú medzi sebou správy o všetkých známych sieťach veľa smerovačov spracováva veľké objemy dát transparentnosť (priehľadnosť) koncový užívatelia nepoznajú topológiu celej intersiete pretože logická a fyzická štruktúra intersiete je veľmi zložitá vidia iba oblak efektívnosť architektúry potvrdzuje internet rastie veľmi rýchlo 90 tisíc hlavných smerovačov 300 miliónov koncových užívateľov štandardizácia počítače s rôznym hardvérom, softvérom, protokolmi môžu spolu komunikovať ak sú dodržané štandardy, normy a dohovory obrázok (intersieť)

9.8 Internetové adresy IP adresovanie
hocijaké dva systémy, ktoré chcú komunikovať sa musia identifikovať - adresa siete a adresa stanice v sieti tvorí jedinečnú identifikáciu nájsť dvojdomový počítač (dual-homed) je pripojený do dvoch sietí naraz má dve sieťovky má dve adresy - každá ho identifikuje v jednej sieti musí byť špeciálne nastavený, aby mohol dáta prenášať medzi dvomi sieťami IP adresa každej stanici v sieti musí byť pridelená jedinečná logická identifikácia používa sa na vrstve 3 OSI modelu umožňuje nájsť stanicu v intersieti MAC adresa každá stanica má aj fyzickú jedinečnú adresu používa sa na vrstve 2 OSI modelu do sieťovky ju zapíše výrobca vlastnosti IP adresy 32 bitové číslo, napríklad: kvôli prehľadnosti sa zapisuje ako štyri desiatkové čísla oddelené bodkou desiatkový bodkový zápis, napríklad: každé číslo sa volá oktet (osmica)

9.9 Adresovanie IPv4 smerovač používa IP adresu pri preposielaní paketu zo zdrojovej do cieľovej siete paket obsahuje adresu zdrojovej aj cieľovej siete na doručenie do cieľovej siete sa používa cieľová IP adresa keď príde paket na smerovač na ktorý je pripojená cieľová sieť, IP adresa sa použije na vyhľadanie cieľovej stanice systém je podobný papierovej pošte PSČ, potom ulica, číslo domu a meno osoby každá IP adresa má dve časti 1. označenie siete (network ID) 2. označenie stanice v sieti (host ID) IP adresa kombinuje tieto označenia do jedného čísla toto číslo musí byť jedinečné, pretože pri duplicite by smerovanie nebolo možné každý oktet má rozsah čísel: prvý oktet delí IP adresy na 256 skupín druhý oktet delí tieto skupiny na ďalších 256 podskupín atď. každá skupina sa dá chápať ako ucelená jednotka IP adries

9.9a Adresovanie IPv4 takéto usporiadanie sa volá hierarchické
existujú rôzne úrovne adries delenie IP adries na triedy trieda A - veľké siete, adresy začínajúce 0 a 127 sú rezervované trieda B - stredné siete trieda C - malé siete prvým krokom pri určovaní, aká časť IP adresy označuje sieť je: určiť triedu IP adresy

9.10 Triedy A, B, C, D, E delenie IP adries podľa tried (classful)
jedno možné delenie adresovanie podľa tried trieda D pre multicasting jedna stanica posiela naraz viacerým cieľovým staniciam trieda E IETF si ju rezervovalo pre svoj výskum

9.11 Rezervované IP adresy sú vyhradené na špeciálne účely a nemôžu sa prideľovať staniciam 1. sieťová adresa označuje sa ňou celá sieť používajú ju smerovače pri smerovaní napríklad sieť: môže obsahovať stanice od do všetky počítače v lokálnej sieti budú videné zvonku ako jedna sieť je sieťová adresa adresa stanice (1 až 254) má význam iba vo vnútri siete všetky bity určené pre stanice sa nastavia na 0 napríklad: trieda A , trieda B , trieda C 2. všeobecná adresa (broadcast) používa sa pre vysielacie rámce určené pre všetky stanice v sieti používa sa pri hľadaní určitej stanice alebo služby (DNS, DHCP) ak bude poslaný paket na všeobecnú adresu všetky stanice v sieti ho spracujú ( až ) všetky bity určené pre stanice sa nastavia na 1 napríklad: trieda A , trieda B , trieda C ( dvojkovo je 255 desiatkovo)

9.12 Verejné a privátne IP adresy
public and privat stabilita internetu závisí od jedinečnosti prideľovania IP adries keby existovali dve rôzne siete rovnako označené, smerovač by nevedel kam má smerovať dáta aby nenastali duplicity, IP adresy prideľuje jedna organizácia SK-NIC na Slovensku verejné adresy sú jedinečné na svete neexistujú dve stanice s rovnakou verejnou IP adresou internet rýchlo rastie a je nedostatok voľných verejných IP adries riešenie nové adresné schémy - CIDR (classless interdomain routing) a IPv6 použitie privátnych IP adries privátne IP adresy siete nepripojené do internetu môžu mať akékoľvek IP adresy, stačí jedinečnosť vo vnútri privátnej siete nedoporučujú sa hocijaké IP adresy, kvôli prípadnému pripojeniu do internetu

9.12a Verejné a privátne IP adresy
RFC určuje rozsahy IP adries pre privátne, vnútorné použitie tieto adresy sa nesmerujú do internetu smerovače v internete mažú pakety so súkromnými IP adresami používajú sa v neverejnom intranete, doma, v testovacom laboratóriu môžu byť pomiešané s verejnými IP adresami verejné IP adresy na jednotlivé LAN siete privátne IP adresy na PPP sériové linky medzi smerovačmi šetrenie verejných IP adries preklad adries - NAT (Network Address Translation) preklad privátnych IP adries na verejné je potrebný po pripojení siete s privátnymi IP adresami do internetu túto funkciu obyčajne vykonáva smerovač

9.13 Základy podsietí podsieť podsieťová maska (subnet mask)
rozdelenie celej triedy na menšie časti šetrenie IP adries delenie veľkých sietí - efektívnosť a ľahšia spáva podsieťová maska (subnet mask) určuje sieťovú časť IP adresy a časť IP adresy pre stanice sieťová časť IP adresy - binárne 1 časť IP adresy pre stanice - binárne 0 štandardná podsieťová maska maska pre celú triedu, bez podsiete trieda A , trieda B , trieda C pri podsieťach sa používajú aj iné podsieťové masky podsieťová adresa sa skladá zo - sieťovej časti, podsieťovej časti, časti pre stanicu podsieťová časť vznikne požičaním bitov z časti určenej pre stanicu pre stanicu ostane o toľko menej bitov minimálne sa požičiavajú 2 bity jeden bit sa neoplatí požičať, pretože 0 označíme podsieťovú adresu a 1 všeobecnú adresu a pre podsieť nám nič neostane

9.13a Základy podsietí cvičenie
maximálne požičiame toľko bitov, aby pre stanice ostali minimálne 2 bity jeden bit pre stanice je málo (0 - adresa podsiete, 1 - všeobecná adresa) cvičenie IP adresovanie

9.14 IPv4 a IPv6 TCP/IP prijaté v roku 1980
IPv4 bola dostačujúca tvorcovia nepredpokladali také veľké rozšírenie internetu trieda A, B IPv4 tvorí 75 % adresného priestoru a môže byť pridelená menej ako organizáciám! trieda C IPv4 tvorí 12,5 % adresného priestoru pre 2 milióny organizácii iba 254 staníc na jednej sieti, čo nevyhovuje väčším firmám 1992 IETF definovalo dva hlavné problémy vyčerpanie voľných IP adries (trieda B bola takmer úplne vyčerpaná) pri prudkom raste internetu smerovače prestali pracovať efektívne veľmi veľa sietí triedy C - veľké smerovacie tabuľky boli prijaté čiastočné riešenia CIDR (classless interdomain routing) a iné založené na starej verzii IPv4 (32 bitová IP adresa) paralelne bola vyvinutá nová verzia IPv6 (128 bitová IP adresa)

9.14a IPv4 a IPv6 IPv6 zapisovanie IPv6
dostatok adresného priestoru pre budúcnosť označuje jednotlivé rozhrania (interface) neprideľuje sa uzlom viacej rozhraní môže patriť jednému uzlu hociktoré označenie rozhrania identifikuje teda aj uzol zapisovanie IPv6 pomocou šestnástkovách čísel pre každých 16 bitov oddelených dvojbodkami nuly na začiatku každej skupiny čísel sa vypúšťajú teda sa používa osem šestnásťbitových šestnástkových čísel v súčasnosti sa pomaly zavádza do praxe v budúcnosti by mala nahradiť IPv4 príklad IPv6 dvojkovo : : : : : : : šestnástkovo - 3ffe : 1900 : 6545 : 3 : 230 : f804 : 7ebf : 12c2

9.15 Získavanie IP adries stanice musia nejakým spôsobom získať IP adresu, aby mohli komunikovať na internete MAC adresa má pre stanicu iba lokálny význam identifikuje stanicu iba v lokálnej sieti smerovače ju nepoužívajú na smerovanie von zo siete IP adresa najčastejšie používaná adresa v internete umožňuje hierarchicky adresovať stanice určité IP adresy staníc patria do jednej skupiny skupiny adries umožňujú efektívny prenos dát cez internet metódy prideľovania IP adries statické - ručné dynamické - RARP, BOOTP, DHCP nezávisí na spôsobu prideľovania, každá stanica musí mať jedinečné číslo pri duplicitnej IP adrese obe stanice nemusia správne komunikovať

9.16 Statické prideľovanie IP adries+
využíva sa v malých sieťach, ktoré sa málo menia alebo na špeciálne účely administrátor ručne prideľuje IP adresy každému počítaču, tlačiarni, serveru na intranete treba si viesť podrobné záznamy prideľovania IP adries kvôli predchádzaniu duplicite to je naozaj možné iba pri malých sieťach servery by mali mať pridelenú statickú IP adresu aby ostatné stanice vedeli, kde nájdu sieťové služby (predstavte si firmu, ktorá si mení telefónne číslo každý deň) ostatné zariadenia so staticky pridelenou IP adresou sieťové tlačiarne aplikačné servery smerovače

9.17 Prideľovanie IP adries pomocou RARP*
RARP (Reverse Address Resolution Protocol) reverzný protokol mapovania adries spája známe MAC adresy s IP adresami umožňuje sieťovému zariadeniu zapúzdriť dáta pred ich odoslaním na sieť bezdisková stanica pozná svoju MAC adresu, ale nie IP adresu na komunikáciu musí poznať MAC aj IP adresu RARP umožňuje stanici zadať dotaz na zistenie jej IP adresy pošle vysielací (boadcast) paket s RARP dotazom na sieti musí byť funkčný RARP server, ktorý stanici odpovie RARP používa rovnaký formát paketu ako ARP rozdielny je operačný kód a MAC hlavička v pakete sú vyhradené miesta pre zdrojovú aj cieľovú MAC adresu pole zdrojovej aj cieľovej IP adresy pri RARP dotaze je prázdne

9.17a Prideľovanie IP adries pomocou RARP*
príklad RARP dotaz zdrojová MAC - FE:ED:E9:23:44:EF, cieľová MAC - FF:FF:FF:FF:FF:FF IP adresy - žiadne RARP odpoveď zdrojová MAC - 3C:AA:89:12:FA:B8, cieľová MAC - FE:ED:E9:23:44:EF zdrojová IP , cieľová IP

9.18 Prideľovanie IP adries pomocou BOOTP*
BOOTP (Bootstrap Protocol) protokol na samozavádzanie pracuje v prostredí klient-server stačí iba jedna výmena IP paketov odpoveď môže obsahovať IP adresu, adresa smerovača, servera, výrobné informácie protokol pridelí stanici vždy tú istú IP adresu nedokáže adresy prideľovať dynamicky (náhodne z nejakého rozsahu) pre každú stanicu musí byť v konfiguračnom súbore (databáze) priradená IP adresa postup zariadenie po štarte potrebuje zistiť svoju IP adresu pomocou BOOTP BOOTP používa UDP protokol na prenos dát UDP je zapúzdrené do IP paketu - cieľová IP adresa BOOTP server príjme toto vysielanie a odpovie opäť vysielaním prijímacia stanica skontroluje MAC adresu, ak je jej vlastná, načíta ostatné informácie z BOOTP odpovede

9.18a Prideľovanie IP adries pomocou BOOTP*

9.19 Prideľovanie IP adries pomocou DHCP
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) protokol dynamickej konfigurácie stanice je to nasledovník BOOTP umožňuje dynamické prideľovanie IP adries netreba prideliť informácie pre každú stanicu prideľujú sa náhodne zo zadaného rozsahu IP adries DHCP server prenajíma IP adresy staniciam na určitý čas celá sieťová konfigurácia stanice je posielaná v jednej správe hlavná výhoda DHCP oproti BOOTP podporuje mobilitu užívateľ sa môže prihlasovať a odhlasovať v rôznych sieťach neexistuje fixná konfigurácia pre stanicu IP adresa sa stanici prenajme a po jej vrátení sa môže prenajať ďalšej stanici potrebujeme menej IP adries ako staníc, ktoré sa prihlasujú do siete

9.19a Prideľovanie IP adries pomocou DHCP
postup stanica nabootuje stanica pošle DHCP dotaz na všeobecnú IP adresu DHCP server pošle stanici ponuku sieťového nastavenia stanica pošle na IP adresu servera ďalší DHCP dotaz (príjme ponuku) server pošle stanici DHCP potvrdenie stanica si nastaví sieťové parametre prijaté od servera potvrdzovanie zabezpečí správnu funkciu ak je v sieti viacej DHCP serverov aby server vedel, ktorú IP adresu stanica prijme cvičenie* nastavenie DHCP na klientovi

9.20 ARP protokol+ ARP (Adress Resolution Protocol)
protokol mapovania adries v TCP/IP sieťach musí dátový paket obsahovať správnu cieľovú MAC aj IP adresu ak je niektorá nesprávna, tak sa dáta nedostanú k aplikácii dostanú sa maximálne po 3 vrstvu OSI modelu MAC a IP adresy pracujú navzájom ako istý druh kontroly keď zariadenie určí cieľovú IP adresu na ktorú chce vysielať, pridá aj MAC adresu ARP tabuľky mapujú MAC adresy a IP adresy navzájom sú uložené v RAM pamäti zariadení na sieti obsahujú informácie o ostatných staniciach na sieti tabuľky sa budujú automaticky dajú sa budovať aj ručne, ale je to neefektívne a nezvyčajné pri posielaní dát po sieti, stanica využíva informácie z ARP tabuľky ak nájde k cieľovej IP adrese prislúchajúcu MAC adresu, zapúzdri dáta a pošle ich

9.20a ARP protokol+ spôsoby automatického budovania ARP tabuliek
1. počúvanie sieťovej komunikácie na lokálnom sieťovom segmente všetky stanice analyzujú sieťovú prevádzku, aby zistili, či nepatrí im pritom si zapíšu zdrojovú MAC a zdrojovú IP adresu do ARP tabuľky 2. poslanie správy ARP dotaz posiela sa ak stanica potrebuje vysielať a nepozná cieľovú MAC adresu ARP dotaz sa vysiela na všeobecnú (broadcast) adresu stanica, ktorej IP adresa je v ARP dotaze pošle ARP odpoveď, ktorá obsahuje pár MAC, IP adresy ak je požadovaná stanica vypnutá alebo nie je na lokálnej sieti odpoveď nepríde a zdrojová stanica generuje chybu proxy ARP variant ARP protokolu používa sa pri komunikácii medzi rôznymi sieťami smerovač nepreposiela ARP dotazy posielané na všeobecnú (broadcast) adresu do iných sietí ale odpovie MAC adresou vlastného portu, na ktorý prišiel ARP dotaz smerovač robí sprostredkovateľa do iných sietí zdrojová stanica pošle v pakete cieľovú IP adresu stanice a sprostredkujúcu MAC adresu servera

9.20b ARP protokol+ východzia brána (default gateway)
iný spôsob komunikovania s ostatnými sieťami musí byť zadaná v sieťovej konfigurácii stanice zdrojová stanica porovná zdrojovú (svoju vlastnú) a cieľovú IP adresu a zistí, či sú na rovnakej sieti ak sú na rovnakej sieti, prehľadá sa ARP tabuľka atď (viď vyššie) ak nie sú na rovnakej sieti pošle stanica paket na IP adresu cieľovej stanice a MAC adresu východzej brány (smerovača) MAC adresa smerovača sa zistí z ARP tabuľky, pričom na vyhľadanie sa použije IP adresa smerovača (východzej brány) smerovač, ako sprostredkujúce zariadenie prepošle dáta do ďalšej siete komunikácia s inými sieťami je možná iba ak je na stanici nastavená východzia brána alebo na smerovači je nastavená funkcia proxy ARP v opačnom prípade stanica vie komunikovať iba vo vlastnej sieti cvičenie+ príkaz: arp -a

10 ZÁKLADY SMEROVANIA A PODSIETÍ
smerovateľné protokoly IP spracovanie paketu v smerovači smerovacie tabuľky, výber cesty, metrika bezspojové a spojovo orientované doručovanie smerovacie protokoly interné, externé vektora vzdialenosti, stavu spoja mechanizmus podsieťovania

10.1 Smerovateľné protokoly
routed, routable protocols počítače si pri vzájomnej komunikácii vymieňajú dátové správy musia existovať pravidlá na prijatie a spracovanie týchto správ - protokoly príklady správ správy na vytvorenie spojenia so vzdialenou stanicou ové správy prenos súborov o sieti protokol je súbor pravidiel a dohovorov, ktoré riadia komunikáciu zariadení v sieťach protokoly opisujú požadovaný formát správ spôsob výmeny správ pri rôznych činnostiach smerovateľné protokoly umožňujú preposielanie dát medzi rôznymi uzlami rôznych sieti musia zabezpečiť označenie siete a označenie každého zariadenia IPX protokol potrebuje iba označenie siete na označenie stanice sa používa MAC adresa stanice

10.1a Smerovateľné protokoly
IP protokol potrebuje adresu rozdelenú na sieťovú časť a časť určenú pre stanicu potrebuje podsieťovú masku na odlíšenie týchto dvoch čísel sieťová adresa sa vypočíta ako logický súčin IP adresy a masky podsiete v dvojkovom tvare napríklad: AND = pred logickým sčítaním treba každé číslo previesť do dvojkovej sústavy dôvod používania sieťovej adresy s IP adresami nasledujúcimi po sebe sa môže zaobchádzať ako s jednou jednotkou keby nebolo použité takéto zoskupovanie, tak by sa musela smerovať každá stanica osobitne, takto sa smeruje celá skupina naraz nie je možné smerovať každú stanicu osobitne, lebo ich je v internete cez miliónov

10.2 IP smerovateľný protokol
IP je najpoužívanejšia hierarchická sieťová adresná schéma IP je bezspojový pred vysielaním dát sa nevytvorí vyhradený komunikačný okruh protokol vyberie najlepšiu cestu k cieli na základe smerovacích protokolov IP je nespoľahlivý (best-effort delivery) neznamená to, že je systém nespoľahlivý a nepracuje správne znamená to, že sa nekontroluje doručenie dát do cieľa ak je potrebná kontrola doručenia, zabezpečia ju protokoly vyšších vrstiev pri odosielaní dáta prechádzajú cez jednotlivé vrstvy OSI modelu na sieťovej vrstve sa zapúzdria do paketov (datagramov) IP určuje obsah hlavičky paketu - adresy atď. spracovanie IP protokolom je nezávislé na posielaných dátach, IP spracuje hocijaké dáta, ktoré prídu do sieťovej vrstvy z vyšších vrstiev

10.3 Šírenie a prepínanie paketu v smerovači
keď paket prechádza cez intersieť k jeho cieľovej stanici hlavičky a päty rámca na vrstve 2 sú odstránené a nahradené novými na každom zariadení vrstvy 3 pretože rámce majú iba lokálny význam pakety sa používajú na adresovanie koncových zariadení Ethernetové rámce vrstvy 2 sú určené na pôsobenie vo vnútri vysielacej domény používajú MAC adresu, ktorá je vypálená v sieťovej karte iné typy rámcov vrstvy 2 PPP, Frame Relay používajú iné adresné schémy pracujú opäť vo vnútri vysielacej domény vrstvy 2 ak je rámec poslaný na zariadenie vrstvy 3 informácie vrstvy 2 sa zmenia

10.3a Šírenie a prepínanie paketu v smerovači
spracovanie rámca prijatie rámca na porte smerovača prečítanie cieľovej MAC adresy rámec je akceptovaný ak MAC adresa je adresou portu smerovača alebo je to všeobecná adresa rámec je odmietnutý, ak smerovač zistí podľa cieľovej MAC adresy, že je určený inému zariadeniu v kolíznej doméne kontrola CRC informácii ak je rámec akceptovaný, tak nasleduje prečítanie a kontrola CRC informácii z päty rámca (kontrola chýb dát pri prenose) ak kontrola CRC zlyhá, rámec je zmazaný ak je kontrola úspešná, hlavička a päta rámca sa odstráni a paket je posunutý na vrstvu 3

10.3b Šírenie a prepínanie paketu v smerovači
spracovanie paketu kontrola, či je paket určený priamo pre smerovač, alebo pre iné zariadnie v intersieti (podľa cieľovej IP adresy) ak je paket určený jednému z portov smerovača, odstráni sa hlavička paketu a segment je posunutý na vrstvu 4 ak má byť paket smerovaný do inej siete, tak sa cieľová IP adresa vyhľadá v smerovacej tabuľke ak sa adresa v tabuľke nájde alebo je nastavená štandardná cesta, tak sa paket odošle na port určený v smerovacej tabuľke keď je paket prepnutý na východzí port, pridajú sa do päty rámca nové kontrolné CRC informácie a do hlavičky rámca správne MAC adresy rámec je potom odoslaný do ďalšej vysielacej domény na jeho ceste k cieľovej stanici

10.4 Bezspojové a spojovo orientované doručovanie
tieto dve služby zabezpečujú doručovanie dát medzi koncovými bodmi intersiete bezspojové doručovanie (connectionless) používa ho väčšina sieťových služieb rôzne pakety môžu k cieľu putovať rôznymi cestami pakety sú opäť poskladané po príchode do cieľa cieľ nie je kontaktovaný pred odoslaním paketu podobnosť s listovou poštou príjemca nie je kontaktovaný pred odoslaním listu odosielateľ nevie, či list skutočne príjemcovi prišiel je spojené s procesom prepínania paketov pri putovaní od zdroja do cieľa môže paket prechádzať rôznymi cestami dokonca môžu pakety dôjsť do cieľa v zmenenom poradí oproti odosielaniu zariadenia vyberajú cesty jednotlivo pre každý paket podľa rôznych kritérii niektoré kritéria (napríklad dostupná šírka pásma) sa môžu líšiť paket od paketu

10.4a Bezspojové a spojovo orientované doručovanie
spojovo orientované doručovanie (connection-oriented) pred odoslaním dát sa vytvorí spojenie medzi odosielateľom a príjemcom podobnosť s telefónmi je spojené s procesom prepínania okruhov všetky pakety sa postupne odosielajú za sebou po jednom fyzickom alebo virtuálnom okruhu internet gigantická bezspojová sieť najviac doručovaných paketov je spracovávaných pomocou IP protokolu TCP na vrstve 4 pridáva spoľahlivé spojovo orientované služby pre IP

10.5 Stavba IP paketu IP paket pozostáva zloženie IP hlavičky
z dát z vyšších vrstiev a z IP hlavičky zloženie IP hlavičky VERS - verzia, formát hlavičky IP paketu číslo 4 pre IPv4, číslo 6 pre IPv6 nepoužíva sa na odlíšenie paketov IPv4 a IPv6 na odlíšenie sa používa pole s názvom: typ v hlavičke rámca na vrstve 2 HLEN - dĺžka hlavičky IP paketu vyjadrená v 32-bitových slovách typ služby (ToS) - úroveň dôležitosti pridelená rôznymi protokolmi vyšších vrstiev

10.5a Stavba IP paketu celková dĺžka - IP paketu vyjadrená v bajtoch
zahŕňa dáta aj hlavičku na výpočet dĺžky dát treba odpočítať: celková dĺžka - HLEN identifikácia - aktuálneho datagramu, poradové číslo príznaky - spodné 2 bity riadia fragmentáciu (delenie paketu), tretí bit indikuje, či je paket posledná časť v sérii rozdeleného paketu offset fragmentu - číslovanie jednotlivých fragmetnov deleného paketu životnosť (TTL - Time to Live) - počet skokov, ktoré môže paket preputovať TTL je znížené o jednotku pri každom prechode smerovačom ak TTL klesne na nulu, tak je paket zmazaný je to ochrana pred nekonečným putovaním v slučke protokol - označuje protokol vrstvy 4 (TCP alebo UDP), ktorým bude paket spracovaný po dokončení spracovania IP protokolom kontrolný súčet hlavičky - ochrana pred chybami pri prenose zdrojová IP adresa cieľová IP adresa nastavenia (options) - umožňuje IP protokolu podporovať rozličné ďalšie možnosti, napríklad bezpečnosť (dĺžka poľa je rôzna) zarovnanie - zarovnanie nastavení na 32 bitové slovo (vyplnené nulami) dáta - informácie z vyšších vrstiev (rôzna dĺžka, maximálne 64 bitov)

10.6 Smerovacie protokoly IP protokolu. Prehľad smerovania
smerovanie (routing) funkcia vrstvy 3 používa hierarchickú adresnú schému (umožňuje zoskupovanie jednotlivých adries) skupina adries sa spracováva ako jeden celok, pokiaľ nie je potrebná cieľová adresa na konečné doručenie smerovanie nájde najvýhodnejšiu cestu z jedného zariadenia na druhé hlavné smerovacie zariadenia sú smerovače (router) smerovače prenášajú rámce medzi sieťami na základe informácii vrstvy 3 smerovače prepájajú sieťové segmenty alebo celé siete hlavné funkcie smerovača udržiavanie smerovacích tabuliek; zabezpečenie, aby smerovače vedeli o zmenách topológie v intersieti používajú smerovacie protokoly na komunikáciu medzi sebou pri príchode paketu na port použije smerovaciu tabuľku na určenie ďalšej cesty paketu; prepne paket na zodpovedajúci odchodzí port; pridá informácie pre vytvorenie rámca; rámec vyšle

10.6a Smerovacie protokoly IP protokolu. Prehľad smerovania
metrika číslo, ktoré udáva výhodnosť cesty oproti iným cestám smerovač používa jednu alebo kombináciu viacerých smerovacích metrík na výber najvýhodnejšej cesty pre paket napríklad: počet skokov, šírka pásma, oneskorenie, spoľahlivosť, zaťaženie, cena smerovateľné protokoly podporujú služby vrstvy 3 IP - najpoužívanejší IPX/SPX, AppleTalk - ostatné nesmerovateľné protokoly nepodporujú služby vrstvy 3 NetBEUI - najpoužívanejší malý, rýchly, efektívny protokol doručuje rámce iba vo vnútri jedného sieťového segmentu

10.7 Smerovanie a prepínanie
hlavný rozdiel prepínače pracujú na vrstve 2 smerovače pracujú na vrstve 3 používajú teda rozdielne informácie pri posielaní dát zo zdroja do cieľa tabuľky ARP tabuľky - udržuje každé zariadenie pre komunikáciu na vrstve 2 obsahuje páry IP a MAC adries používa sa vo vnútri vysielacej domény do ktorej je zariadenie pripojené tabuľky IP adries - vytvára a udržuje ich smerovač smerovacie tabuľky umožňujú smerovanie dát mimo vysielaciu doménu tabuľky MAC adries - buduje a udržuje ich prepínač prepínanie dát vo vnútri vysielacej domény ak stanica posiela dáta na ne-lokálnu IP adresu pošle sa rámec na najbližší smerovač (východziu bránu - default gateway) ako cieľová MAC adresa sa použije MAC adresa smerovača prepínač prepája sieťové segmenty, ktoré patria do jednej logickej siete alebo podsiete pri posielaní na ne-lokálnu stanicu pošle dáta na smerovač na základe cieľovej MAC adresy

10.7a Smerovanie a prepínanie
smerovač otestuje cieľovú adresu vrstvy 3 a rozhodne o smere ďalšieho posielania podľa nej všetky stanice, ktoré chcú komunikovať mimo svojej lokálnej siete musia mať nastavenú IP adresu smerovača (východzia brána, default gateway) MAC adresy nie sú logicky organizované prepínač môže udržiavať iba obmedzené množstvo MAC adries IP adresy sú hierarchicky organizované smerovač udržuje informácie o skupinách podobných IP adries sieťové adresy - adresy celej siete, celej skupiny staníc bez hierarchie IP adries by nemohol internet fungovať podobne ako knižnica iba s listami nakope neusporiadanými do kníh prepínač nevie blokovať vysielacie rámce (broadcast) môže byť preťažený vysielacími búrkami smerovač blokuje vysielacie rámce (broadcast) vysielacie búrky ovplyvnia iba vysielaciu doménu v ktorej vznikli poskytujú vyššiu bezpečnosť a lepšie riadenie šírky pásma ako prepínače prepínač spracováva dáta rýchlejšie ako smerovač obrázok (ARP a smerovacie tabuľky, prepínaná a smerovaná sieť)

10.8 Smerovateľné a smerovacie protokoly
smerovateľné (routable, routed) posielajú užívateľské dáta v intersieti z jednej stanice na druhú cez smerovač používajú adresu vrstvy 3 na preposlanie dát na nasledujúce zariadenie v intersieti na ceste ku cieľu a napokon až k cieľovej stanici definujú formát paketu a použitie jeho polí príklady: Internet Protocol (IP), Novell Internetwork Packet Exchange (IPX), DECnet, AppleTalk, Banyan VINES, Xerox Network Systems (XNS). smerovacie (routing) komunikácia iba medzi smerovačmi (neposielajú užívateľské dáta) posielanie smerovacích informácii medzi smerovačmi zdieľanie smerovacích informácii s ostatnými smerovačmi aktualizácia a udržiavanie smerovacch tabuliek umožňujú smerovačom vybrať si najvýhodnejšiu cestu pre užívateľské dáta umožňujú smerovačom smerovať smerovateľné protokoly príklady protokolov, ktoré podporujú IP smerovateľný protokol RIP, IGRP, OSPF, BGP, EIGRP

10.9 Výber cesty výber cesty sa vykonáva na sieťovej vrstve (vrstva 3)
smerovač porovná cieľovú adresu z paketu s dostupnými cestami v smerovacej tabuľke a vyberie najlepšiu cestu určenie, ktorým portom treba poslať paket, aby sa dostal k cieľu najvýhodnejšie proces sa volá aj smerovanie paketu (routing) smerovač sa môže rozhodovať na základe rôznych kritérii počet skokov, šírka pásma, zaťaženie, oneskorenie, cena, spoľahlivosť smerovač sa naučí dostupné cesty statickým smerovaním - ručne zadané cesty dynamickým smerovaním - cesty sú naučené od ostatných smerovačov každý smerovač na ktorý paket na svojej ceste narazí sa vola skok (hop) počet skokov (hop count) vyjadruje prejdenú vzdialenosť smerovanie sa podobá na cestovanie autom z jedného miesta na druhé s výberom najvhodnejších ciest niekedy je lepšia diaľnica s veľa autami, inokedy pomalšia cesta bez áut

10.9a Výber cesty postup výberu najlepšej cesty v smerovači pre každý paket z paketu sa získa cieľová IP adresa z cieľovej IP adresy a z masky podsiete získanej z prvého záznamu v smerovacej tabuľke sa získa cieľová IP adresa siete porovná cieľovú IP adresu siete s IP adresou v smerovacej tabuľke ak sa tieto adresy rovnajú, tak sa paket pošle na port, ktorý je pridružený k záznamu v smerovacej tabuľke ak sa nerovnajú, tak sa rovnakým spôsobom okontroluje ďalší záznam v smerovacej tabuľke ak sa cieľová IP adresa nezhoduje so žiadnym záznamom v smerovacej tabuľke, tak smerovač zistí, či je nastavená štandardná cesta ak je nastavená štandardná cesta, tak sa paket pošle na port k nej pridružený štandardná cesta (default route) - je cesta nastavená administrátorom, ktorá sa má použiť, ak sa nenájde zhoda cieľovej IP adresy a záznamu v smerovacej tabuľke ak nie je nastavená štandardná cesta, tak sa paket zmaže často sa pošle zdrojovej stanici správa, že cieľ je nedosiahnuteľný

10.10 Smerovacie tabuľky smerovač používa smerovacie protokoly na budovanie a udržiavanie smerovacích tabuliek obsahujú smerovacie informácie používajú sa v procese výberu cesty obsahujú ďalšie rôzne informácie v závislosti na použitom smerovacom protokole časti smerovacej tabuľky protokol - spôsob naučenia sa cesty ďalší skok (next hop) - oznamuje smerovaču, či cieľová stanica je priamo pripojená alebo je dosiahnuteľná cez nasledujúci smerovač, ktorý sa volá ďalší skok smerovacia metrika - určuje vhodnosť cesty RIP - používa počet skokov IGRP - používa šírku pásma, zaťaženie, spoľahlivosť, oneskorenie odchodzí port - port, cez ktorý musí byť odoslaný paket, aby prišiel do cieľa komunikácia medzi smerovačmi periodické posielanie smerovacích aktualizácii posielanie celej smerovacej tabuľky alebo iba ciest, ktoré sa zmenili posielanie aktualizácii iba pri zmene topológie v sieti

10.11 Smerovacie algoritmy a metrika
algoritmus je detailné riešenie problému smerovacie protokoly využívajú rôzne algoritmy na určenie portu, ktorým treba paket odoslať smerovacie algoritmy sa rozhodujú na základe metriky smerovacie protokoly sú navrhované na niektoré z cieľov optimalizácia - schopnosť smerovacieho algoritmu vybrať najlepšiu cestu cesta bude zvolená na základe metriky a váhy metriky napríklad: algoritmus môže používať metriky: počet skokov a oneskorenie, ale oneskorenie môže považovať za dôležitejšie, čo sa prejaví pri výpočte jednoduchosť a nízka réžia čím jednoduchší algoritmus, tým menšie zaťaženie procesora a pamäte dôležité pri veľkých sieťach (internet) robustnosť a stabilita - správna práca smerovacieho algoritmu aj pri nezvyčajných a nepredvídaných okolnostiach napríklad: hardvérové chyby, vysoké zaťaženie, chyby v realizácii flexibilita (pružnosť) - rýchle prispôsobenie sa rôznym zmenám v sieti napríklad: dostupnosť smerovačov, zmeny v šírke pásma a oneskorení

10.11a Smerovacie algoritmy a metrika
rýchla konvergencia konvergencia - všetky smerovače majú správne informácie o dostupných cestách pri zmene dostupnosti smerovača musia aktualizácie znovu zabezpečiť sieťové prepojenie rôzne smerovacie algoritmy používajú rôznu metriku na výpočet najlepšej cesty každý algoritmus si vykladá po svojom, čo to znamená najlepšia cesta zložité algoritmy používajú viacej metrík, z ktorých vypočítajú hodnotu zloženej metriky obyčajne menšia hodnota metriky znamená lepšiu cestu metrika môže byť založená na jednoduchej charakteristike trasy alebo vypočítaná z viacerých charakteristík

10.11b Smerovacie algoritmy a metrika
najpoužívanejšie metriky smerovacích protokolov šírka pásma - dátová kapacita linky 100Mb/s Ethernetová linka je uprednostnená pre 128kb/s prenajatým okruhom oneskorenie - čas, za ktorý prejde paket od zdroja do cieľa závisí od šírky pásma jednotlivých medziľahlých liniek, množstva dát, ktoré sa práve nachádzajú na smerovačoch, zahltení siete a fyzickej vzdialenosti zaťaženie - množstvo aktivity na sieťových zdrojoch na smerovačoch a linkách spoľahlivosť - množstvo chýb na sieťovej linke počet skokov - počet smerovačov, ktoré musí paket prejsť od zdroja so cieľa jeden smerovač je jeden skok ak existuje viacero ciest, tak cesta s menším počtom skokov je preferovaná tiky - oneskorenie na dátovej linke, používa tiky hodín IBM PC 1 tik je asi 1/18 sekundy cena - hodnota založená na šírke pásma, peňažných nákladoch a podobne nastavuje ju ručne administrátor

10.12 IGP a EGP autonómny systém - súbor sietí, ktoré sú pod spoločnou správou napríklad doména zoznam.sk je zložený zo smerovačov, ktoré majú zhodný pohľad na smerovanie do vonkajšieho sveta IGP (Interior Gateway Protocol) - vnútorný smerovací protokol smeruje dáta vo vnútri autonómneho systému RIP, RIPv2, IGRP, EIGRP, OSPF, IS-IS EGP (Exterior Gateway Protocol) - vonkajší smerovací protokol smeruje dáta medzi autonómnymi systémami BGP

10.13 Stav spoja a vektor vzdialenosti
IGP protokoly sa ďalej delia na protokoly vektora vzdialenosti (distance vektor) určujú vzdialenosť a smer (teda vektor) ku každej linke v intersieti vzdialenosť môže byť počet skokov ku linke smerovače s protokolom vektora vzdialenosti posielajú periodicky celú smerovaciu tabuľky (alebo jej časť) susedným smerovačom posielajú aj v prípade, keď sa na sieti nič nezmení po prijatí smerovacej aktualizácie môže smerovač skontrolovať všetky známe smerovače a aktualizovať smerovaciu tabuľku proces sa volá aj „smerovanie podľa klebiet“ smerovač pozná topológiu siete iba z pohľadu susedných smerovačov príklady protokolov RIP (Routing Information Protocol) - najpoužívanejší IGP v internete, metrika je iba počet skokov IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) - vyvinuté firmou Cisco, použitie vo veľkých heterogénnych sieťach, metrika - šírka pásma, oneskorenie, zaťaženie, spoľahlivosť EIGRP (Enhanced IGRP) - vyvinuté firmou Cisco, používa prvky protokolov stavu spoja, volá sa aj vyvážený hybridný protokol, v skutočnosti je to vylepšený protokol vektora vzdialenosti

10.13a Stav spoja a vektor vzdialenosti
protokoly stavu spoja (link-state) boli vyvinuté na odstránenie obmedzení protokolov vektora vzdialenosti reagujú rýchlo na zmeny v sieti posielajú aktualizácie spúšťané zmenou všetkým susedným smerovačom volajú sa LSA (link-state advertisement - oznamovanie stavu spoja) a týkajú sa zmenenej linky susedné smerovače si aktualizujú databázu stavu spoja a pošlú ich ďalej toto záplavové šírenie je nutné, aby všetky smerovače mali správne informácie vo svojich databázach o topológii siete pred aktualizáciou svojich smerovacích tabuliek posielajú aktualizácie iba pri zmene siete nie periodicky v krátkom intervale posiela aj periodické aktualizácie, ale v dlhom intervale (30 minút) volajú sa aktualizácie obnovy stavu spoja algoritmus stavu spoja vytvára zo svojej databázy smerovaciu tabuľku a preferuje pri tom najkratšie cesty príklady protokolov OSPF (Open Short Path First) IS-IS (Intermediate System-to-Intermediate System)

10.14 Smerovacie protokoly RIP verzia 1 RIP verzia 2 IGRP
smerovací protokol vektora vzdialenosti metrika - počet skokov k cieľu (menej skokov, lepšia metrika) nevyberá vždy najrýchlejšiu cestu nevie smerovať ďalej ako 15 skokov smerovanie podľa tried (classful routing) predpokladá, že všetky zariadenia v sieti majú rovnakú podsieťovú masku podsieťová maska sa nenachádza v smerovacích aktualizáciách RIP verzia 2 smerovanie bez ohľadu na triedu (classless routing) smerovanie s prefixom podsieťová maska sa posiela v smerovacích aktualizáciách rozličné podsiete v tej istej sieti môžu mať rôzne podsieťové masky (VLSM - variable-length subnet masking) IGRP smerovací protokol vektora vzdialenosti (vyvinutý firmou Cisco) vyvinutý pre veľké siete, na ktoré už nepostačoval RIP (oveľa viacej skokov) vyberá najrýchlejšiu cestu z viacerých na základe oneskorenia, šírky pásma, zaťaženia a spoľahlivosti používa iba smerovanie podľa tried (classful routing)

10.14a Smerovacie protokoly
OSPF smerovací protokol stavu spoja vyvinutý Internet Engineering Task Force (IETF) v roku 1988 vyvinutý na použitie vo veľkých škálovateľných sieťach, v ktorých RIP bol nedostatočný IS-IS používa sa pre iné smerovateľné protokoly ako IP integrované IS-IS rozšírená implementácia IS-IS podporuje násobné použitie smerovateľných protokolov vrátané IP EIGRP rozšírené IGRP (vyvinuté opäť firmou Cisco) vyššia efektivita operácii rýchla konvergencia nízke režijné využitie šírky pásma vylepšený smerovací protokol vektora vzdialenosti používa prvky protokolov stavu spoja volá sa aj hybridný smerovací protokol

10.14b Smerovacie protokoly
BGP príklad externého smerovacieho protokolu výmena smerovacích informácii medzi autonómnymi systémami garantuje výber cesty bez smerovacích slučiek hlavný protokol inzerujúci smerovacie informácie, ktorý používajú najdôležitejšie firmy a poskytovatelia internetu (ISP) BGP4 - prvá verzia BGP, ktorá podporuje smerovanie medzi doménami bez ohľadu na triedy adries (CIDR) nepoužíva metriku ako vnútorné smerovacie protokoly (počet skokov, šírku pásma alebo oneskorenie) smeruje dáta na základe sieťovej politiky pravidlá, ktoré používajú rôzne atribúty pre cesty cvičenie* kupovanie malého smerovača

10.15 Mechanizmus podsieťovania Triedy sieťových IP adries
rôzne triedy IP adries poskytujú možnosť pripojenia od 256 do 16 miliónov staníc na jednu sieť delenie sietí na menšie časti (podsiete) efektívnejšie riadenie kvôli limitovanému množstvu IP adries

10.16 Úvod a dôvod podsieťovania
vytvorenie podsieťovej štruktúry bity pôvodné určené pre stanice sa pridelia pre podsieť označuje sa to ako „požičanie“ bitov začína sa od bitu naľavo, ktorý je najbližšie pri sieťových bitoch podsieťová adresa triedy A, B alebo C zahŕňa sieťovú časť plus podsieťové pole a časť pre stanice pôvodne (bez požičania bitov): požičané 4 bity: podsieťové pole a pole pre stanice je vytvorené z pôvodného poľa určeného iba pre stanice výhody tvorenia podsietí flexibilita pre administrátora sám sa rozhoduje, akú časť pridelí pre podsieť a aká ostane pre stanice efektívnejšie riadenie ako celej veľkej siete kontrola vysielacích rámcov (broadcast) nízkoúrovňová bezpečnosť v sieťach LAN prístup do ostatných podsietí je možný iba cez služby smerovača môžu byť použité prístupové zoznamy (access list) - filtrovanie prevádzky prenájom alebo predaj nepoužívaných podsietí vo veľkých firmách

10.16a Úvod a dôvod podsieťovania
podsieťovanie je vnútorná funkcia siete zvonku je LAN videná ako jedna sieť bez detailov o jej vnútornej štruktúre tento spôsob pohľadu umožňuje udržať smerovacie tabuľky malé a pracujúce efektívne napríklad: vnútorná adresa na podsieti je zvonku videná vždy iba ako (trieda B) a takto je aj inzerovaná lokálna podsieťová adresa je opodstatnená iba pri smerovaní vo vnútri siete LAN, ktorá je rozdelená na podsiete

10.17 Vytvorenie masky podsiete
podsieťová maska sa určuje pomocou binárnych čísel posledné dva bity posledného oktetu vo všetkých triedach IP adries sa nedajú požičať musia ostať vyhradené pre stanice označujú sa ako dva najmenej významné bity (LSB) pri takejto podsieti (dva bity pre stanice) ostanú pre stanice iba dve použiteľné IP adresy používa sa pri sériových linkách smerovača šetrí sa adresný priestor v sieťach LAN je takáto podsieť nepoužiteľná podsieťová maska dáva smerovaču informácie potrebné na zistenie v akej sieti a podsieti sa stanica nachádza sieťová časť IP adresy - binárne 1 časť IP adresy pre stanice - binárne 0 zapisuje sa napríklad pre 3 bity požičané v triede C desiatkový bodkový formát /27 - zlomkový formát (spolu je 27 bitov priradených pre sieť a podsieť)

10.17a Vytvorenie masky podsiete
počet požičaných bitov pri podsieťovaní sa určí z počtu potrebných staníc v najväčšej podsieti a potrebného počtu podsietí požiadavky konzultujeme s tabuľkou podsietí (viď 9.13a) alebo si počty vypočítame sami (viď dole) vytvára sa rovnováha medzi počtom podsietí a počtom staníc v každej podsieti obyčajne aj tak ostanú nevyužité adresy pre stanice v niektorých podsieťach kvôli rozdielnemu počtu staníc v každej podsieti využitie týchto adries nie je možné pri smerovaní podľa tried (classful) pri smerovaní bez ohľadu na triedy (classless) sa veľa takýchto adries môže využiť rozdiel medzi celkovým a použiteľným počtom IP adries použiteľných adries je vždy o dve menej ako celkových pretože v každej sieti alebo podsieti sú dve vyhradené adresy adresa siete - prvá adresa v sieti alebo podsieti všeobecná adresa (broadcast) - posledná adresa v sieti alebo podsieti

10.17b Vytvorenie masky podsiete
výpočet počtu všetkých podsietí = 2B výpočet počtu použiteľných podsietí = 2B-2 B - je počet požičaných bitov výpočet počtu všetkých adries staníc = 2R výpočet počtu použiteľných staníc = 2R-2 R - je počet bitov, ktoré ostanú pre stanice

10.18 Aplikovanie podsieťovej masky
po vytvorení podsieťovej masky môžeme vytvoriť podsieťovú schému vytvorenie tabuľky so stĺpcami číslo podsiete (0,1,2...) podsieťová adresa označenie celej podsiete rozsah adries pre stanice môžeme ich prideľovať jednotlivým staniciam všeobecná podsieťová adresa (broadcast) posielanie dát všetkým staniciam v podsieti napríklad adresa siete: podsieťová maska:

10.19 Podsieťovanie v sieťach tried A, B, C
tvorenie podsietí v jednotlivých triedach je rovnaké okrem maximálneho počtu požičaných bitov trieda A - max. 22 bitov požičaných trieda B - max. 14 bitov požičaných trieda A - max. 6 bitov požičaných príklad požičanie 13 bitov v triede B podsieťová maska alebo /29 podsieťové bity - 8 bitov tretieho oktetu (255) a 5 bitov štvrtého oktetu (248) požičanie 21 bitov v triede A podsieťové bity - 8 bitov druhého oktetu (255), 8 bitov tretieho oktetu (255) a 5 bitov štvrtého oktetu (248) podsieťová maska je v obidvoch prípadoch identická iba z masky podsiete sa nedá určiť, koľko bitov je požičaných nevieme koľko bolo pôvodných sieťových bitov cvičenie*

10.20 Výpočet adresy podsiete pomocou logického súčinu
logický súčin (logical ANDing) smerovače používajú masku podsiete na určenie podsieťovej (sieťovej) adresy sieťového uzla (stanice) podľa podsieťovej adresy smerujú paket na správny východzí port výpočet podsieťovej adresy vykonáva sa logickým súčinom v binárnej forme a výsledky sa konvertujú späť do desiatkovej formy podsieťovä adresa = adresa AND podsieťová maska napríklad adresa: /18 AND teda podsieťová adresa je:

11 TCP/IP TRANSPORTNÁ A APLIKAČNÁ VRSTVA
riadenie toku - použitie okna, potvrdzovanie relácie - zriadenie, udržiavanie, ukončovanie trojcestné nadväzovanie spojenia TCP, UDP čísla portov protokoly aplikačnej vrstvy DNS, FTP, TFTP, HTTP, SMTP, SNMP, Telnet

11.1 TCP/IP transportná vrstva Úvod
hlavné úlohy transportnej vrstvy spoľahlivý a dôkladný transport a regulácia toku informácii medzi dvomi koncovými bodmi zabezpečuje sa to kĺzavým oknom, poradovými číslami a potvrdzovaním spoľahlivý transport zabezpečuje doručenie segmentov bude potvrdené odosielateľovi znovuodoslanie segmentov, ktoré neboli potvrdené usporiadanie segmentov do správneho poradia v cieli vyhýbanie sa zahlteniu a riadenie toku príklad študent študujúci cudzí jazyk jeden rok v tejto cudzej zemi musí žiadať opakovať slova kvôli spoľahlivosti žiadať, aby hovorili pomalšie, kvôli porozumeniu

11.1a TCP/IP transportná vrstva Úvod
základné transportné služby segmentácia dát z aplikácii vyšších vrstiev delia a opäť skladajú dáta odoslané aplikáciami vyšších vrstiev do toho istého dátového toku v cieli nadviazanie operácii medzi koncovými bodmi logické spojenie medzi dvoma koncovými bodmi siete transport segmentov z jednej koncovej stanice na druhú riadenie toku pomocou kĺzavého okna spoľahlivosť pomocou poradových čísel a potvrdzovania TCP/IP kombinácia dvoch samostatných protokolov IP - pracuje na vrstve 3 OSI modelu, je bezspojový s nespoľahlivým doručovaním (best-effort delivery) TCP - pracuje na vrstve 4 OSI modelu, je spojovo orientovaný s riadením toku a spoľahlivosťou ak sú tieto protokoly skombinované, tak poskytujú široký rozsah služieb kombinácia týchto protokolov je základom súboru protokolov TCP/IP internet je vybudovaný na súbore protokolov TCP/IP

11.2 Riadenie toku strácanie dát riadenie toku
pri posielaní dát pomocou transportnej vrstvy je snaha zabezpečiť, aby sa dáta nestratili strácanie môže byť zapríčinené neschopnosťou prijímateľa spracovávať ich tak rýchlo, ako prichádzajú prijímateľ je nútený ich zahadzovať riadenie toku zabezpečenie, aby odosielateľ nepreplnil vyrovnávaciu pamäť (buffer) prijímateľa zdroj aj cieľ sa musia navzájom dohodnúť, musia komunikovať dohodnú sa na prenosovej rýchlosti dát, ktorá vyhovuje obom stranám

11.3 Zriadenie, udržiavanie a rušenie relácie
aplikácie posielajú dátové segmenty na princípe FIFO kto prvý príde, je prvý obslúžený segment, ktorý príde prvý, je prvý aj spracovaný segmenty môžu byť smerované do jedného alebo viacerých cieľov viacero aplikácii môže zdieľať jedno transportné prepojenie v OSI modeli označuje sa to - multiplexovanie konverzácii vyšších vrstiev viacero súčasných konverzácii vyšších vrstiev môže byť multiplexované cez jedno prepojenie napríklad FTP a Telnet

11.3a Zriadenie, udržiavanie a rušenie relácie
jedna z funkcií transportnej vrstvy nadviazanie spojovo orientovanej relácie medzi podobnými zariadeniami na aplikačnej vrstve jeden uzol iniciuje spojenie, ktoré musí byť potvrdené druhým uzlom aby sa mohol začať prenos dát, zdrojové aj cieľové aplikácie informujú operačný systém, že spojenie je spustené protokolové softvérové moduly v týchto dvoch operačných systémoch si vymieňajú správy cez sieť, aby skontrolovali, či je prenos autorizovaný a či sú obidve strany pripravené spojenie je zriadené a po ukončení synchronizačného procesu sa začnú prenášať dáta obidve stanice naďalej komunikujú pomocou protokolového softvéru kontrola prijímania dát nadviazanie spojenia 1.krok - žiadosť o synchronizáciu 2.krok - potvrdenie žiadosti o synchronizáciu a synchronizačné parametre spojenia v opačnom smere 3.krok - pomocou segmentu sa potvrdí a informuje cieľ, že obidve strany súhlasia s prepojením a, že spojenie je zriadené potom začne prenos dát

11.3b Zriadenie, udržiavanie a rušenie relácie
ak prichádzajú pakety k stanici veľmi rýchlo, tak ich dočasne ukladá do pamäti ak prevádzka pokračuje, môže sa pamäť úplne vyčerpať a ďalšie prichádzajúce pakety sa musia zmazať namiesto zahadzovania paketov, môže TCP proces na prijímacej stanici poslať odosielateľovi indikátor „nepripravený“ odosielateľ pozastaví posielanie dát, až pokiaľ nepríde od príjemcu indikátor „pripravený“, potom v odosielaní dát pokračuje dôvody zahltenia veľmi rýchly počítač môže odosielať dáta rýchlejšie, ako ich sieť dokáže prenášať veľa počítačov potrebuje naraz poslať paket do jednej cieľovej stanice, ktorá môže byť týmito paketmi zahltená na konci prenosu dát zdrojová stanica pošle signál, ktorý indikuje ukončenie prenosu cieľová stanica potvrdí ukončenie prenosu a spojenie sa zruší

11.4 Troj-cestné nadväzovanie spojenia
three-way handshake TCP je spojovo orientovaný pred odosielaním dát požaduje vytvoriť spojenie dve stanice si musia vymeniť svoje počiatočné poradové čísla, aby sa vytvorilo spojenie synchronizácia sa vykoná výmenou segmentov v ktorých je nastavený synchronizačný riadiaci bit (SYN) a počiatočné poradové čísla každá strana musí dostať potvrdenie výmeny od druhej strany (ACK)

11.4a Troj-cestné nadväzovanie spojenia
príklad synchronizácie pomocou 3-cestného nadväzovania spojenia 1.stanica A začína spojenie odoslaním SYN paketu stanici B v pakete je počiatočné poradové číslo, napríklad: 400 2.stanica B prijme paket, zaznačí si počiatočné poradové číslo stanice A odošle stanici A potvrdenie (ACK) s číslom 401 (oznamuje, že prijal oktety do poradového čísla 400 a nasledujúci očakávaný je číslo 401) v segmente je nastavený aj synchronizačný bit SYN s vlastným počiatočným poradovým číslom, napríklad: 700 3. stanica A prijme paket, zaznačí si počiatočné poradové číslo stanice B odošle stanici B potvrdenie (ACK) s číslom 701 a tým sa ukončí pripájací proces 3-cestné nadväzovania spojenia je potrebné pretože každá stanica si vyberá iným spôsobom počiatočné poradové číslo

11.5 Použitie okna (windowing)
spoľahlivý, spojovo orientovaný dátový prenos dátové pakety musia byť doručené príjemcovi v rovnakom poradí v akom boli odoslané protokol zlyhá ak sa paket stratí, poškodí, príde viackrát, príde v chybnom poradí jednoduché riešenie je, aby príjemca potvrdzoval každý prijatý paket a až potom je možné odoslať paket nasledujúci priepustnosť v takomto prípade bude však malá, pretože odosielateľ musí čakať na potvrdenie každého jedného paketu preto veľa protokolov umožňuje odoslať viacej paketov naraz a až potom čaká na potvrdenie ich prijatia časový interval medzi odoslaním dátového paketu a potvrdením jeho prijatia je využitý na odoslanie viacerých dát TCP používa očakávané potvrdzovanie potvrdzovacie číslo označuje poradové číslo paketu, ktorý je očakávaný ako nasledujúci okno (veľkosť okna) je počet oktetov, ktoré môže odosielateľ poslať naraz a po ktorom sa očakáva potvrdenie od prijímateľa

11.5a Použitie okna (windowing)
veľkosť okna sa dohodne dynamicky v TCP relácii veľkosťou okna sa riadi tok dát prijímacia stanica oznamuje odosielateľovi veľkosť okna je to množstvo paketov, ktoré je pripravená prijať napríklad pri veľkosti okna = 3, po odoslaní troch oktetov vysielacia stanica čaká na potvrdenie ich prijatia a až potom môže odoslať ďalšie tri ak cieľová stanica neprijme tieto tri oktety, tak samozrejme nemôže poslať potvrdenie neprijatie môže byť zapríčinené preplnením vyrovnávacej pamäte alebo sa môže paket stratiť pri prenose ak zdrojovej stanici nepríde potvrdenie o doručení, tak stratené oktety znovu odošle a zmenší rýchlosť odosielania dát ak stanica môže spracovať iba dva oktety, potvrdí prijatie iba týchto dvoch a požiada o zmenšenie veľkosti okna na 2 zmenšením veľkosti okna sa zabezpečí, že sa bude na prijímacej stanici využívať menšia časť vyrovnávacej pamäte a pamäť sa pomalšie zaplní zníži sa teda rýchlosť komunikácie medzi stanicami, aby sa zabezpečila väčšia spoľahlivosť prenosu

11.6 Potvrdzovanie spoľahlivé doručovanie garantuje, že tok dát odoslaný z jedného zariadenia je doručený cez dátovú linku druhému zariadeniu bez duplicity alebo straty dát pozitívne potvrdzovanie a znovuodoslanie technika, ktorá zaručuje spoľahlivé doručenie dát vyžaduje komunikáciu prijímateľa s odosielateľom a posielanie potvrdení (ACK), keď sú dáta doručené odosielateľ udržiava záznamy o každom odoslanom dátovom pakete (TCP segmente) a očakáva potvrdenie jeho doručenia odosielateľ pri odoslaní paketu spustí časovač ak nepríde potvrdenie do uplynutia časovača, paket je znovuodoslaný

11.7 TCP spojovo orientovaný protokol transportnej vrstvy
spoľahlivé fullduplexné doručovanie dát je časťou súboru protokolov TCP/IP pred začatím posielania dát sa vytvorí medzi koncovými bodmi spojenie delí dáta na segmenty, ktoré v cieli opäť skladá znovuposiela všetko, čo neprišlo do cieľa zabezpečuje virtuálny okruh medzi koncovými užívateľskými aplikáciami využívajú ho protokoly - FTP, HTTP, SMTP, Telnet

11.7a TCP opis polí TCP segmentu
zdrojový port - číslo portu, ktorý posiela dáta cieľový port - číslo portu, ktorý prijíma dáta poradové číslo - zabezpečuje doručenie dát v správnom poradí potvrdzovacie číslo - číslo nasledujúceho očakávaného TCP oktetu Hlen - veľkosť hlavičky v 32-bitových slovách rezervované - nastavené na nuly bity kódov - riadiace funkcie, nastavovanie a ukončovanie relácie okno - počet oktetov, ktoré prijímateľ akceptuje kontrolný súčet - vypočítaná suma hlavičky a dát urgentný ukazovateľ - indikuje koniec urgentných dát voliteľné - v súčasnosti definovaná iba jedna voľba: maximálna dĺžka segmentu zarovnanie - doplnenie voliteľnej časti na 32-bitové slovo dáta - dáta z protokolov vyšších vrstiev

11.8 UDP bezspojový protokol transportnej vrstvy
je časťou súboru protokolov TCP/IP jednoduchý protokol, ktorý vymieňa datagramy bez garantovaného doručenia pri riešení problémov a znovuodosielaní sa spolieha na protokoly vyšších vrstiev takisto aj pri zabezpečení spoľahlivosti prenosu nepoužíva okno ani potvrdzovanie je určený pre aplikácie, ktoré nepotrebujú časti segmentu skladať dokopy využívajú ho protokoly - TFTP, SNMP, DHCP, DNS

11.8a UDP opis polí UDP segmentu
zdrojový port - číslo portu, ktorý posiela dáta cieľový port - číslo portu, ktorý prijíma dáta dĺžka - počet bajtov hlavičky dát kontrolný súčet - vypočítaná suma hlavičky a dát dáta - dáta z protokolov vyšších vrstiev

11.9 Čísla portov TCP a UDP používajú sa na odovzdávanie informácii vyšším vrstvám rozlíšenie jednotlivých súčasne komunikujúcich konverzácii na sieti vývojári aplikačných program sa dohodli na používaní „dobre známych“ čísel portov znamená to, že každá konverzácia pomocou FTP protokolu bude používať štandardné číslo portov 20 a 21 port 20 - prenos dát cez FTP port 21 - riadiace informácie FTP podobne u všetkých štandardných služieb aplikáciám ktorým nie je priradený štandardný port, sa pridelí náhodné číslo z určitého rozsahu (väčšie ako 1023)

11.9a Čísla portov TCP a UDP niektoré porty sú rezervované pre TCP aj UDP aplikácie ich však nemusia podporovať pridelené rozsahy portov porty do 1023 „dobré známe“ porty porty od 1024 dynamické prideľované porty registrované porty porty pre jednotlivé firemné aplikácie väčšina z nich je väčšia ako 1024 koncové systémy používajú porty na výber požadovanej aplikácie zdrojová stanica priraďuje zdrojový port dynamicky vždy je väčší ako 1023 napríklad ak sa chce zdrojová stanica pripojiť na vzdialenú stanicu cez telnet cieľový port = 23 zdrojový port = 1054 (náhodný, ale väčší ako 1023)

11.10 TCP/IP aplikačná vrstva Úvod
aplikačná vrstva TCP/IP modelu spojenie aplikačnej prezentačnej a relačnej vrstvy OSI modelu reprezentáciu, kódovanie a riadenie dialógov v TCP/IP modeli má na starosti aplikačná vrstva maximálna flexibilita na aplikačnej vrstve pre návrhárov softvéru protokoly podpora prenosu súborov, , vzdialené pripojenie DNS, FTP, HTTP, SMTP, SNMP, Telnet

11.11 DNS internet je vybudovaný na hierarchickej adresnej schéme
na smerovanie môžeme použiť informácie o skupinách IP adries namiesto o jednotlivých IP adresách číslo IP adresy sa ťažko zapamätáva nedá sa s ničím asociovať DNS (domain naming system) - systém doménových mien rieši problém asociácie, priraďuje obsah siete ku číslu adresy konvertuje doménové mená a ich verejne poskytované sieťové uzly na IP adresy doména skupina počítačov, ktorá je združená svojou geografickou polohou alebo typom služby je to reťazec znakov a číslic, názov alebo jeho skratka (napr: google.sk) domény najvyššej úrovne (top-level domain - TLD) najvyššia hierarchická úroveň existuje ich vyše 200 napríklad: .sk - Slovensko, .cz - Česko, .uk - Veľká Británia, .ru - Rusko, .at - Rakúsko, .us - USA, .com - komerčné firmy, .edu - vzdelávanie, .org - neziskové, .gov - vládne, .net - sieťové

11.12 FTP FTP postup kopírovanie súborov zo servera cez FTP
spoľahlivá, spojovo orientovaná služba používa TCP na prenos súborov medzi systémami, ktoré FTP podporujú presun a kopírovanie súborov medzi počítačmi, zo servera na klienta, z klienta na server postup kopírovanie súborov zo servera cez FTP vytvorenie riadiaceho spojenia medzi klientom a serverom potom sa vytvorí druhé spojenie, cez ktoré sa budú presúvať samotné dáta dáta sa môžu presúvať v dvoch módoch ASCII a binárnom mód sa vyberie podľa kódovania dát (prezentačná vrstva OSI modelu) po skončení prenosu súboru sa dátové spojenie zruší automaticky po skončení celej relácie presunu a kopírovania súborov a po odhlásení sa užívateľa sa zruší aj riadiace spojenie

11.13 TFTP bezspojová služba používa UDP používa sa
na smerovačoch na prenos konfiguračných súborov, obrazov operačných systémov (IOS) na prenos súborov medzi systémami, ktoré TFTP podporujú ľahko a jednoducho sa implementuje chýba jej väčšina vlastností FTP nezobrazuje obsah adresárov neposkytuje autorizáciu používateľov je vhodná do niektorých LAN sietí, pretože je rýchlejšia ako FTP a v stabilnom prostredí je spoľahlivá

11.14 HTTP hypertext transfer protocol
pracuje s WWW, ktorá je najviac používanou a najrýchlejšie sa rozrastajúcou službou internetu umožňuje veľmi ľahký prístup k informáciám web prehliadač aplikácia klient/server potrebuje pre správnu funkciu komponenty na klientovi aj na serveri prezentuje dáta v multimediálnych formátoch na web stránkach používa sa text, grafika, zvuk a video web stránky sú vytvorené vo formátovacom jazyku HTML (hypertext markup language - hypertextový značkovací jazyk) hyperlink (odkaz) ľahká navigácia medzi web stránkami je to objekt, slovo, text, obrázok na web stránke, na ktorý, keď sa klikne, tak sa prehliadač presmeruje na novú stránku HTML obsahuje, obyčajne skryte adresu tejto novej stránky pomocou URL (uniform resource locator) cvičenie+ sledovanie HTTP a TCP pomocou Protocol Inspector

11.14a HTTP URL - príklad - http://www.zoznam.sk/skoly/index.html
http - oznámenie prenosového protokolu prehliadaču www - meno určitého počítača s IP adresou zoznam.sk - názov domény skoly - adresár na serveri index.html - súbor na serveri, ak nie je určený stiahne sa štandardný súbor postup pri prehliadaní webu užívateľ klikne na odkaz alebo zadá www adresu prehliadač si zistí použitý protokol a určí, či sa má otvoriť iný program zistenie IP adresy zadanej www stránky pomocou DNS vytvorenie relácie s web serverom pomocou transportnej, sieťovej, linkovej a fyzickej vrstvy prenos dát na HTTP server, ktoré obsahujú adresu požadovanej www stránky server zašle odpoveď pošle všetky textové, audio, video a grafické súbory, ktoré sú určené HTML inštrukciami klientský prehliadač poskladá z týchto súborov výslednú www stránku ukončí sa relácia s web serverom pri zadaní ďalšej stránky sa celý proces opakuje

11.15 SMTP simple mail transfer protocol - jednoduchý protokol transferu pošty komunikujú pomocou neho jednotlivé ové servery pri odosielaní aj prijímaní ov správy posiela v ASCII formáte používa TCP slabo zabezpečený, nevyžaduje autorizáciu administrátori preto niekedy zakazujú použitie SMTP servera, z inej ako ich vlastnej siete pri odosielaní a preposielaní pošty zariadia tým zvýšenie bezpečnosti proti neautorizovanému využitiu servera postup spracovania ov ak prijme server správu určenú pre lokálneho klienta, tak si ju uloží a čaká na jej vyzdvihnutie spôsoby vyzdvihnutia u priamym prístupom k ovým súborom na serveri vyzdvihnutím u pomocou rôznych sieťových protokolov napríklad POP3, IMAP4 (obidva používajú TCP) aj klienti odosielajú y pomocou SMTP

11.15a SMTP na posielanie a príjem sa používajú teda rozdielne protokoly možno aj rozdielne servery a je možné, že jeden z nich nefunguje pri riešení problémov je teda vhodné hľadať problémy oddelene pre odosielanie ov a pre ich príjem porty služieb - SMTP:25, POP3: 110 napríklad test dostupnosti SMTP servera na IP adrese pomocou telnetu telnet

11.16 SNMP simple network management protokol
jednoduchý protokol manažmentu siete aplikačný protokol, ktorý napomáha výmene manažovacích informácii medzi sieťovými zariadeniami používa UDP umožňuje sieťovým administrátorom manažovať výkon siete hľadať a riešiť problémy v sieti plánovať rozširovanie siete

11.17 Časti SNMP SNMP pozostáva z troch kľúčových častí
1. systém manažmentu siete - NMS (network management system) spúšťa aplikácie, ktoré monitorujú a riadia manažované zariadenia požaduje veľké množstvo výpočtovej a pamäťovej kapacity v manažovanej sieti musí existovať aspoň jeden 2. manažované zariadenia sieťové uzly, ktoré obsahujú sieťového agenta niekedy sa volajú aj sieťové elementy zbierajú a ukladajú manažovacie informácie sprístupňujú ich NMS pomocou SNMP pozostávajú zo smerovačov, prístupových serverov, prepínačov, mostov, rozbočovačov, pracovných staníc, tlačiarní 3. agenti softvérové moduly, ktoré zabezpečujú manažovanie siete sú umiestnené v manažovaných zariadeniach majú lokálne manažovacie informácie tieto informácie konvertujú do podoby kompatibilnej zo SNMP

11.18 Telnet klientský softvér telnetu sa umožňuje prihlásiť na vzdialenú stanicu na internete, na ktorej beží serverový softvér telnetu môže na nej spúšťať príkazy z príkazového riadku telnet klient - je lokálna stanica telnet server - je vzdialená stanica používa špeciálny softvér, nazývaný démon na vytvorenie telnetového spojenia treba zadať meno stanice - IP adresa alebo DNS meno vzdialenej stanice ( ) port - cieľový port aplikácie telnetu (23) typ terminálu - typ emulácie, ktorú má klient vykonávať (vt100) telnet nevyužíva žiadny výpočtový výkon na klientskej stanici posiela výstup z klávesnice na vzdialenú stanicu a tá posiela naspäť výstupy na monitor, ktoré sa zobrazujú na lokálnej stanici celé spracovanie a využívanie pamäte sa deje na vzdialenej stanici telnet pracuje na aplikačnej vrstve TCP/IP pracuje teda na vrchných troch vrstvách OSI modelu aplikačná - príkazy, prezentačná - ASCII formát, relačná - prenášanie

12 PROJEKT ŠTRUKTÚROVANEJ KABELÁŽE
1. Systémy štruktúrovanej kabeláže 2. Štandardy a zákony štruktúrovanej kabeláže 3. Bezpečnosť 4. Pracovné nástroje 5. Inštalačný proces 6. Ukončovacia fáza 7. Kabelážny biznis

12.1.1 Systémy a pravidlá štruktúrovanej kabeláže pre LAN
1. brať ohľad na kompletné riešenie prepojenia systémy na prepájanie, smerovanie, manažovanie, identifikáciu káblov 2. plánovať budúci rast siete káble by mali vyhovovať požiadavkám aj v budúcnosti minimálne 10 rokov doporučené - UTP CAT5e, UTP CAT6, optické vlákna 3. zabezpečiť nezávislosť pri voľbe predajcu komponentov neštandardné riešenie od jedného výrobcu môže byť na začiatku lacnejšie, vyskytnú sa však problémy pri presunoch, pridávaní a zmenách v sieti

12.1.2 Podsystémy štruktúrovanej kabeláže
1 demarkačný bod vo vstupnom zariadení (EF) v miestnosti so zariadeniami miesto prepojenia káblov poskytovateľa pripojenia a užívateľa 2. miestnosť so zariadeniami (ER) 3. telekomunikačná miestnosť (TR) prechod medzi vertikálnou a horizontálnou kabelážou 4. chrbticová (vertikálna, backbone) kabeláž hlavné káble z demarkačného bodu do do miestností so zariadeniami a potom do telekomunikačných miestností 5. distribučná (horizontálna) kabeláž káble z telekomunikačnej miestnosti na pracovnú plochu 6. pracovná plocha (WA) 7. administrácia

12.1.2a Podsystémy štruktúrovanej kabeláže

12.1.3 Rozšíriteľnosť (škálovateľnosť)
LAN sieť, ktorá počíta s budúcim rastom počet káblov na trase a na pracovnej ploche radšej viacej, ako menej záloha aj pri poruche kábla chrbticová rozšíriteľnosť 20% metalických káblov navyše alebo použitie optiky (dá sa zvýšiť výkon výmenou komunikačných zariadení) rozšíriteľnosť pracovnej plochy minimálne dva káble na pracovnú plochu (pre hlas a dáta) notebook, sieťová tlačiareň atď. potrebujú svoje vlastné pripojenie VoIP telefóny môžu slúžiť ako rozbočovače použitie viacnásobných zásuviek (2x, 4x) doporučenie minimálne jeden voľný kábel pre pracovnú plochu predpokladať viacej ľudí pre kanceláriu, ako je súčasný stav

Demarkačný bod miesto prepojenia káblov poskytovateľa pripojenia a užívateľa hranica zodpovednosti medzi poskytovateľom pripojenia užívateľom obyčajne je blízko k pripojeniam na ústredňu (POP) aj pre iné zariadenia (el. energia, voda) poskytovateľ obyčajne požaduje ukončenie kábla do 15 metrov v budove a základnú prepäťovú ochranu norma pre demarkačný priestor - EIA/TIA-569-A pre veľkosť budovy väčšiu ako 2000m2 doporučovaná vyhradená, uzatvorená, uzamknutá miestnosť 1m2 montážnej plochy na stene pre každých 20m2 podlahy nehorľavé steny (nátery, preglejka) steny natreté oranžovou farbou

12.1.5 Miestnosti so zariadeniami a telekomunikačné miestnosti
miestnosti so zariadeniami (ER) centrum dátovej a hlasovej siete môže obsahovať hlavný rozvádzač, servery, smerovače, prepínače, pobočkové ústredne (PBX), napäťové chrániče, satelitné prijímače, modemy, zariadenia vyskorýchlostného Internetu atď. vo veľkých sieťach napája viacero telekomunikačných miestností telekomunikačné miestnosti (TR) obsahuje telekomunikačné systémy pre časť LAN siete (poschodie alebo časť poschodia) mechanické ukončenia prepájacie zariadenia pre horizontálnu a vertikálnu kabeláž prepínače, rozbočovače, smerovače pre jedno oddelenie zariadenia môžu byť montované na konzolu na stene na otočných závesoch - 19 palcov (48cm) vpredu na jeho otočenie a prístup zo zadnej strany do rozvodnej skrine - 80cm voľného priestoru na otvorenie dverí (rozmery skrine - 1,8m x 0,74m x 0,66m - všh) do stojanu (rack) - 1m voľného miesta pred aj za stojanom, prepájacie panely po ruke, ťažké zariadenia nižšie zabezpečiť voľné miesto na stojanoch pre budúci rast siete

Pracovné plochy plochy obsluhované jednotlivými telekomunikačnými miestnosťami maximálne dĺžky medzi ukončovacím bodom v telekomunikačnej miestnosti a zásuvkou na pracovnej ploche - 90m nazýva sa aj - permanentná linka medzi prepájacími panelmi a zariadeniami - 5m medzi zásuvkou a počítačom (telefónom) - 5m spolu - 100m pre UTP káble polomer dosahu káblov je obyčajne 50m káble nemôžu ísť priamo k počítaču, ale po stenách atď. prepájacie panely (patch panel) obsluhujú pracovné plochy výhodné pri častých zmenách v sieti treba chrániť pred neautorizovanými zmenami existujú aj automatické panely - s indikáciou kábla, ktorý treba odpojiť a kam ho treba pripojiť, dokážu monitorovať aj zmeny

12.1.6a Pracovné plochy prepájacie káble - používajú lankové vodiče (ohybné) najčastejšie sú to priame káble menej často krížené káble manažment káblov rôzne nosiče a úchytky zabezpečujúce organizáciu káblov pri zariadeniach a ich vedenie z telekomunikačnej miestnosti obyčajne idú cez falošnú podlahu alebo strop košíky - pre nie ťažkú inštaláciu stojanové rebríky - vedenie ťažkých zväzkov káblov lišty, kolísky

12.1.7 Prepájacie panely - MC, IC, HC
MC - main cross connect - hlavný prepájací panel primárna telekomunikačná miestnosť hlavný (a jediný) koncentračný bod, vertikálna kabeláž niekedy je v mieste demarkačného bodu ak je sieť vo viacerých budovách MC je umiestnený v strednej každá budova má svoj vlastný IC ak je sieť v jednej viacposchodovej budove MC je umiestnený na strednom poschodí (demarkačný bod je na prízemí) IC - intermediate cross connect - medziľahlý prepájací panel pripojený na MC (topológia hviezdy) obsahuje zariadenia pre budovu alebo areál, vertikálna kabeláž obsluha viacerých HC predĺženie vzdialenosti medzi MC a HC, medzi MC a HC môže byť iba jeden HC - horizontal cross connect - horizontálny prepájací panel pripojený na IC alebo priamo na MC (topológia hviezdy) prepojenie vertikálnej a horizontálnej kabeláže najbližšie k pracovnej ploche najviac káblov - napríklad pre 1000 počítačov je 2000 až 3000 káblov

12.1.8 Chrbticová kabeláž pozostáva z chrbticová kabeláž prepája
chrbticové káble, MC, IC, mechanické ukončenia, prepájacie káble (patch, jumpers) medzi chrbticovými prepájačmi chrbticová kabeláž prepája telekomunikačné miestnosti na rovnakom poschodí (MC a IC, IC a HC) telekomunikačné miestnosti na rozdielnych poschodiach telekomunikačné miestnosti a demarkačný bod káble medzi budovami v areáli maximálne dĺžky chrbticovej kabeláže single módové vlákno m ak je použitý aj IC, tak sa maximálna dĺžka rozdelí medzi MC a IC maximálne 2700m medzi IC a HC maximálne 300m optická chrbticová kabeláž imúnna voči elektrickému šumu a rádiovým interferenciám netreba uzemňovať väčšia šírka pásma (10Gb/s) a väčšia maximálna dĺžka ako metalické káble (100km)

MUTOA a CP zvýšená flexibilita a ekonomickosť pre inštalácie, ktorým sa často mení konfigurácia MUTOA - viacužívateľská telekomunikačná zásuvka umožňuje premiestňovanie užívateľa, zariadení a nábytku prepájací kábel môže priamo prepájať telekomunikačnú miestnosť a MUTOA počítače sa prepájajú priamo na MUTOA nesmie sa montovať na stenu, podlahu, nábytok je voľne položená mala by sa nachádzať čo najbližšie pracovnej plochy musí byť permanentne prístupná norma TIA/EIA-568-B.1 minimálne jedna MUTOA pre každú skupinu nábytku jedna MUTOA môže obsluhovať maximálne 12 pracovných plôch prepájací kábel musí byť označený na každej strane maximálna dĺžka prepájacieho kábla je 22m

12.1.9a MUTOA a CP CP - konsolidačný bod
zabezpečuje obmedzenú plochu pre pripojenie používa pevne montovaná zásuvky, nesmú byť zatarasené nábytkom počítače sa zapájajú do zásuviek a tie sú pripojené do CP norma TIA/EIA-569 minimálne jeden CP pre každú skupinu nábytku jeden CP môže obsluhovať maximálne 12 pracovných plôch maximálna dĺžka prepájacieho kábla je 5m minimálna vzdialenosť medzi zariadeniami telekomunikačných miestností a MUTOA alebo CP 15 m pre MUTOA aj CP kvôli zamedzeniu problémov s presluchmi a vrátenými stratami

12.2 Štandardy a zákony štruktúrovanej kabeláže
typy štandardov štandardizácia médii a návrhy pre chrbticovú a horizontálnu kabeláž štandardy rozhraní fyzického pripojenia zariadení dôsledný a jednotný návrh sietí firmy majú vlastné štandardy priemyselné štandardy podporujú interoperabilitu štandardy sú periodicky revidované a obnovované

12.2.1 TIA a EIA Telecommunications Industry Association (TIA)
Electronic Industries Alliance (EIA) obidve sú akreditované American National Standards Institute (ANSI) štandardy TIA/EIA-568-A - pôvodné štandardy TIA/EIA-568-B.1 - telekomunikačná kabeláž v komerčných budovách TIA/EIA-568-B.2 - komponenty symetrickej kabeláže z krúteného páru TIA/EIA-568-B.3 - komponenty kabeláže z optického vlákna TIA/EIA-568-B - kabeláž TIA/EIA-569-A - telekomunikačné cesty a priestory v komerčných budovách TIA/EIA-570-A - telekomunikačné inštalácie v obytných a mierne komerčných budovách TIA/EIA administratívne štandardy pre telekomunikačnú infraštruktúru TIA/EIA uzemňovanie a požiadavky na viazanie pre telekomunikácie

12.2.2 CENELEC, IEC, ISO, zákony USA
European Committee for Electrotechnical Standardization (CENELEC) normy pre väčšinu Európy vznikla v Belgicku 1973 ako nezisková organizácia International Electrotechnical Commission (IEC) spolupráca horných dvoch publikovanie a preberanie medzinárodných štandardov urýchľovanie štandardizácie ako odpoveď na požiadavku trhu racionálne využitie dostupných zdrojov International Organization for Standardization (ISO) pozostáva z národných štandardov 140 krajín, vrátane ANSI nevládna organizácia OSI model zákony USA líšia sa štát od štátu NEC - National Electrical Code zdroj zákonov

12.2.3 Vývoj štandardov vynovenie štandardov - zvýšenie šírky pásma
UTP - CAT3, CAT5e, CAT6 (100ohm) CAT5 - sa nedoporučuje pre nové inštalácie CAT5e rozpletené v konektore maximálne 13mm minimálny ohyb - 4x priemer kábla prepájacie káble - doporučené lankové vodiče (predchádzajúca norma ich vyžadovala), doporučuje sa používať ich kupované vcelku a otestované horizontálna kabeláž - doporučované plné vodiče CAT6 - spätná kompatibilita, interoperabilita rozdiel oproti CAT5e - medzery medzi pármi (oddeľovačom alebo púzdrom) používanie medených fólii (aj pri zamýšľanej CAT7) maximálne dĺžka prepájacieho kábla v telekomunikačnej miestnosti - zmena z 6m na súčasných 5m maximálne dĺžka prepájacieho kábla na pracovnej ploche - zmena z 3m na súčasných 5m pri použití MUTOA môže byť prepájací kábel predĺžený budúce štandardy IP telefónia, napájanie cez Ethernet, SAN, Ethernet na poslednej míli

12.3.1 Bezpečnosť. Zákony a štandardy
OSHA - v USA (Occupational Safety and Health Administration) MSDS - material safety data sheet používanie, skladovanie, práca s nebezpečnými materiálmi UL - Underwriters Laboratories nezávislá, neziskovaná, certifikovaná autorita testovanie bezpečnostných produktov NEC - National Electrical Code ochrana ľudí pred nebezpečenstvom pri práci s elektrinou protipožiarne opatrenia dym typy zákonov OFC - optické vlákna s kovovou výstuhou OFN - optické vlákna bez kovu CMP, CMR - vedenie ohňa a dymu (teflón)

12.3.2 Bezpečnosť pri elektrine
vysoké napätie pri chybe sa sieťové napätie (230V) môže dostať do dátových káblov blesk a skraty vonkajšia inštalácia musí byť správne uzemnená, použité chrániče na vstupe do budovy neviesť inštaláciu medzi nesprávne chránenými štruktúrami neviesť inštaláciu vo vlhkom prostredí alebo blízko neho neinštalovať alebo nepripájať medené káble za búrky blesk môže niesť veľké prepätia mnoho kilometrov testy vysokého napätia pred kontaktom so zariadením otestovať prítomnosť napätia na jeho povrchu zemnenie oceľová tyč zahrabaná v zemi, vodovody, nosníky veľa zákonov vyžaduje vyhradené uzemnenie napätie, ktoré sa objaví na kryte zariadenia je zvedené do zeme ak je zemnenie nesprávne, napätie ostane na zariadení

12.3.2a Bezpečnosť pri elektrine
viazanie vylepšenie uzemnenia zariadenia musia mať remienok prepájajúci kryt zariadenia s uzemňovacím obvodom

12.3.3 Bezpečnosť v laboratóriu a na pracovisku
zásady poznať umiestnenie hasiacich prístrojov poznať miestne zákony (niektoré steny sa nesmú vŕtať atď.) na káble medzi poschodiami používať stupačkové káble (protipožiarne) vonkajšie káble môžu do budovy zasahovať max. 15m pri horení produkujú nebezpečné plyny ak je potrebná väčšia dĺžka, musia byť v kovovej rúrke konzultovať prítomnosť azbestu, olova atď.v priestore káble, ktoré musia viesť cez priestor s cirkuláciou vzduchu musia byť protipožiarne (teflon, nie PVC) nikdy sa nedotýkať napäťových káblov (aj keď sú vypnuté) rebríky používať iba certifikované, pred lezením skontrolovať, chybné nepoužívať hliníkové rebríky nepoužívať pri práci s elektrinou (používať zo sklenených vlákien) sklon rebríka 4:1 pozor na blízke dvere

12.3.3a Bezpečnosť v laboratóriu a na pracovisku
optické vlákna pri polámaní sa môžu kúsky skla dostať pod kožu používať bezpečnostné okuliare (aj s bočnými sklami) pracovať na podložke - ľahká identifikácia spadnutých častí nedotýkať sa očí odkladať všetky kúsky optického vlákna na bezpečné miesto na odstránenie úlomkov z rúk a odevu použiť lepiacu pásku nenosiť potraviny na pracovisko nepozerať priamo do optického vlákna hasiace prístroje prečítať návod na použitie trieda A - papier, drevo, lepenka, plast trieda B - horľavé kvapaliny - benzín, petrolej, organické rozpúšťadla trieda C - elektrické zariadenia trieda D - horľavé kovy (magnézium, titán, draslík, sodík)

12.3.4 Osobné ochranné prostriedky
pracovný odev dlhé nohavice a rukávy nepoužívať veľmi voľné oblečenie silné, uzatvorené topánky ochrana očí okuliare ochranná prilba

12.4 Pracovné nástroje odblankovacie a rezacie nástroje
odstraňovanie plášťa kábla špeciálne vyhotovené pomôcky elektrikárske nožnice nôž na kábel ukončovacie nástroje odstrihnutie a ukončenie kábla v konektorovom bloku narážací nástroj (impact tool, punch tool) ukončenie jedného páru súčasne ukončenie piatich párov súčasne diagnostické nástroje modulárny adaptér (banjo) prístup k jednotlivým káblom kábel sa zasunie do adaptéru a ten do zásuvky kábel sa potom dá merať ohmmetrom alebo iným zariadením nie je potrebné rozoberať zásuvku troj- a štvorpárové vyhotovenie

12.4a Pracovné nástroje drevené a kovové senzory
používajú sa pred vŕtaním vyhľadávanie kovových trubiek, drevených latiek a nosníkov a inej infraštruktúry v stenách a podlahe hĺbkové skenovacie kovové senzory vyhľadávanie kovových nosníkov, medených rúrok, elektrických vodičov, telefónnych káblov, klincov do hĺbky 15cm (vylepšené až 100cm) identifikuje pípaním polohu aj hĺbku podporné inštalačné nástroje meracie koliesko – dĺžka budúcich káblov metly, vysávače fish tape – ťahanie káblov cez rúrky, dutiny v stene atď. oceľové, zo sklených vlákien (pre optické káble) káblový stromček (cable tree) – uchytenie cievok s káblami pri ich ťahaní kladky káblové oko (Kellemová úchytka, wire mesh) ťahanie jednotlivých káblov

12.5 Inštalačný proces 1. prípravná fáza
inštalácia káblov v podkroví, do stien, podlahových kanálov, stupačiek 2. usporiadavacia fáza (trim out) manažment káblov a ukončovanie vodičov 3. ukončovacia fáza testovanie káblov, riešenie problémov, certifikácia 4. fáza podpory zákazníka predvedenie siete, testovacej a inej dokumentácie (nákresy v budove)

12.5.1 Prípravná fáza vlastnosti
ťahanie káblov z rozvodní do jednotlivých miestností identifikácia káblov na oboch koncoch v novom priestore sú obyčajne vybudované z ohľadom na potreby ťahania káblov horizontálna kabeláž je obyčajne na viacerých menších cievkach chrbticová kabeláž je obyčajne na jednej veľkej cievke inštalácia horizontálnej kabeláže do otvoreného priestoru káble medzi horizontálnym prepájacím panelom (HC) a zásuvkou na pracovnej ploche doporučenia káble ťahať paralelne so stenami neťahať káble krížom cez podkrovie cesta kábla by mala byť čo najpriamejšia bez minima ohybov neumiestňovať káble priamo na stropné obloženie maximálny ohyb kábla je 4x priemer kábla

12.5.1a Prípravná fáza inštalácia horizontálnej kabeláže do rúrok
podobné ako predchádzajúce, ale netreba nosné kladky rúrky musia byť dostatočných rozmerov zaplnené maximálne do 40% max. dĺžka rúrky je 30m, max počet 90° ohybov sú dva ohyby rádius ohybu rúrok priemeru 10cme je 60cm rádius ohybu rúrok väčších je 90cm používa sa zafukovací systém na naolejovaný gumený valček (myška) sa uchytí ťahací povraz fúkacie systémy môžu byť dva – ťahanie a tlačenie lišty, žľaby nesú inštalované káble, používajú sa tam, kde niet skrytej cesty pre káble montujú sa na povrch, ľahšie sa inštalujú ako rúrky, sú atraktívnejšie ťahanie káblov do zásuviek (spoza steny, spod podlahy) používa sa fish tape

12.5.1b Prípravná fáza spútavanie a upevňovanie káblov
nylonové viazanky rôznych vyhotovení, interval 1,5m nespútavať spolu s elektrickými káblami (používa sa pri malých sieťach) neviazať na vodné rúrky bezpečnostné opatrenia horizontálnej kabeláže pri ťahaní cez rúrku treba na začiatok kábla nasadiť plastickú ochranu bez nej by sa začiatok kábla poškodil maximálna ťažná sila 110N pre UTP, 222N pre optické vlákno ak je potrebná väčšia sila, tak rozdeliť ťahanie na viac častí pri použití ťahacieho navijáka naťahovať konštantnou rýchlosťou montovanie zásuviek do steny, do sadrokartónu, do dreva,

12.5.2 Inštalácia vertikálnej kabeláže
väčšina je inštalovaná v potrubiach, ktoré idú cez puzdra v podlahe (alebo cez obdĺžníkové otvory) typicky 10cm priemer, puzdro 10cm vyčnieva nad podlahu smer ťahania zhora dolu - výhodnejší, ale nie vždy možný, kvôli veľkým cievkam brzdy na cievky zdola nahor - pomocou navijakov káble môžu obsahovať od výroby ťahacie očko ak nemajú, použije sa Kellemová úchytka ťahať pomaly, rovnomerne, bez zastávok upevňovanie káblov pomocou Kellemovej úchytky a dlhej skrutky (20-30cm)

12.5.2a Inštalácia vertikálnej kabeláže
tipy cievka by mala byť čo najbližšie prvého 90° ohybu ľahšie sa ťahá do uhla na začiatku mazivo treba použiť pre dlhé alebo náročné ťahanie káble by mali z cievky vychádzať z vrchnej strany ak sa fish tape pri tlačení zasekne v ohybe, treba ňou niekoľko krát otočiť ťahať s káblami aj ďalšiu ťahaciu šnúru kvôli budúcemu ďalšiemu ťahaniu káblov ak treba káble na poschodí natočiť kvôli ďalšiemu stupňu ťahania, treba to urobiť tak, aby sa káble neplietli a netočili

12.5.3 Protipožiarna ochrana
od typu kábla závisí postup ohňa, dymu a plynov po budove pri horení typ dymu a plynu pri horení protipožiarne steny zabraňujú alebo spomaľujú prenos ohňa, dymu a plynu z jedného priestoru do druhého materiál - betónové bloky, liaty betón, obkladačky každá vrstva by mala spomaliť postup ohňa na 30 minút penetrácia protipožiarnej steny diery na káble v protipožiarnej stene membránová penetrácia - prechod iba cez jednu stranu protipožiarnej steny potrubie musí presahovať 30cm zo steny po natiahnutí káblov sa musia otvory zalepiť autorizovaným protipožiarnym materiálom (zamedzenie šírenia požiaru) pri ťahaní ďalších káblov sa materiál odstráni a potom opäť aplikuje

12.5.4 Ukončovanie medených káblov
štvorfarebný kód pre TP T568A (bz-z-bo-m-bm-o-bh-h) T568B (bo-o-bz-m-bm-z-bh-h) v celej kabeláži používať rovnakú normu RJ-45 zásuvka ukončenie horizontálnej kabeláže na pracovnej ploche možno pripájať konektory RJ-45 a RJ-11 (telefónne) pri použití RJ-11 sa montujú iba stredné dva páry zásuvka má na sebe farebný popis na pripojenie správnych káblov 110-blok ukončovací blok s vysokou hustotou, pre dátové aj hlasové aplikácie existuje veľa rôznych konfigurácii obsahuje manažment káblov na ich usporiadavanie na ukončovanie káblov sa používa narážací nástroj (punch tool) nesmú sa používať na blokoch, ktoré obsahujú plošné spoje, pretože by sa mohli poškodiť

12.5.5 Usporiadavacia fáza (trim out)
presahujúca dĺžka po naťahaní káblov na obidvoch stranách servisná slučka 1 až 3 m (nie je to plytvanie káblov) lepšia flexibilita pri zapájaní káblov a individuálnom testovaní káblov nováčikovia nechávajú veľmi krátke káble - nutnosť ťahať náhradné káble ukončenie v zásuvke nechať 25cm kábla, 15cm od konca kábel označiť, odstrániť 5-7cm plášťa, rozpliesť a ukončiť v zásuvke rozpleteného môže ostať max. 13mm, zvyšok treba odstrihnúť zvyšok kábla treba stočiť do steny alebo do krabice zásuvky ukončenie narážacím nástrojom zabezpečí, že do spoja nemá prístup vzduch spoj je obklopený izolantom vodiča, zamedzenie korózie označovanie káblov (TIA/EIA-606-A) na obidvoch koncoch označiť viackrát na voľnom konci kábla vo vzdialenosti 60cm kvôli prípadnému odstrihnutiu alebo strhnutiu značky používajú sa čísla miestností a písmena, prípadne farebné kódy označovať aj cievky s káblami káble odstrihnúť z cievky až po ich označení

12.6 Ukončovacia fáza testovanie káblov - zistenie prenosu signálu cez vodič TIA/EIA-568-B.1 skraty, otvorené vodiče, vymenené páry, iné chyby mapovania vodičov diagnostické nástroje - testery káblov po ukončení kábla ho treba otestovať TDR - (time domain reflectometer) - časový reflektometer posiela impulz do kábla a monitoruje elektronické echo certifikácia káblov - test výkonnosti kábla certifikačný merací prístroj časté je automatické vykonávanie testov s prenosom do PC namerané výsledky musia vyhovovať dohodnutému štandardu pri kontrakte certifikačné testy frekvenčný rozsah, útlm, NEXT, PSNEXT, ACR (pomer útlmu k presluchu), PSACR, ELFEXT, PSELFEXT, vrátené straty, propagačné oneskorenie, nerovnomernosť oneskorenia testovanie linky a kanála kanál - testovanie celej trasy od zariadenia na pracovnej ploche po zariadenie v telekomunikačnej miestnosti (permanentné linky, zásuvky, prepájacie káble) linka - testovanie iba od zásuvky po prepájací panel (prípadne po konsolidačný bod

12.6a Ukončovacia fáza dokumentácia certifikácie cutover
často v databázovom formáte posúdenie kvality kabeláže cutover prenesenie existujúcich služieb na novú kabeláž alebo inštalácia nových zariadení na novú kabeláž inštrukcie pre cutover uchovávať detailne záznamy o inštalácii testovať každý inštalovaný kábel vytvoriť presné schémy okruhov a použitých káblov v nich naplánovať cutover na vhodný čas (noc, víkend) odstraňovanie starých káblov niektoré zákony to prikazujú postup odstraňovania otestovať, či v kábli nie sú živé okruhy opatrne odstrániť kábel, nepoškodiť obklad alebo stenu

12.7 Kabelážny biznis inštrukcie pre prácu prieskum siete
inštalatéri poskytujú obraz o svojej firme rešpektovať zamestnávateľskú stranu, pracovať opatrne, aby nedošlo k poškodeniu, udržiavať poriadok rešpektovať šéfa, spolupracovníkov, ostatných pracovníkov čistý odev, chodiť načas, nebyť veľmi hlučný, prieskum siete prehľad projektu pred inštaláciou, umožňuje odhad ceny inštalácie tvorenie náčrtov problémov a požiadaviek kľúčové otázky Ako je vyhotovené podkrovie? Sú tam sklady? Bude potrebný špeciálny pracovný čas? Sú špeciálne požiadavky na bezpečnosť? Ktoré steny sú protipožiarne? Je v budove azbest? Má zákazník náhradný stropný obklad v prípade jeho poškodenia? Budú potrebné špeciálne práce?

12.7a Kabelážny biznis požadované dokumenty typy nákresov
plány poschodí - odhad dĺžky kabeláže, obsahuje info o zásuvkách a telekomunikačných miestnostiach, prípadne požadované cesty káblov počet zásuviek a merané dĺžky káblov typy nákresov T0 - nákres areálu - vonkajšie cesty a chrbticová kabeláž medzi budovami T1 - nákres jednotlivých poschodí - hranice jednotlivých obslužných zón, cesty pre horizontálnu a chrbticovú kabeláž T2 - nákres služobných zón - označenie káblov a stupačiek T3 - miestnosť so zariadeniami (ER) - nákres stojanov a osadenie stien T4 - nákresy typických detailov - označovanie na zariadeniach, bezpečnostné prvky T5 - časový program odhadca potrebuje nákresy plán miesta - prehľad celého projektu plány poschodí rozmiestnenie nábytku, telefónov a elektrických zariadení architektonický plán pre zistenie vlastností budov a hľadanie ciest pre kabeláž schematické diagramy nie sú kreslené v mierke označujú spôsob prepojenia medzi TR, MC, IC a typ použitých káblov

12.7b Kabelážny biznis revízia zmluvy podpis zmluvy
po počiatočných dohodách na okontrolovanie odsúhlasených zmien ústne dohody napísať aj na papier podpis zmluvy neobjednávať materiál ani ľudí pred podpisom

12.7.1 Plánovanie projektu môže začať aj pred podpisom zmluvy
jednotlivé kroky výber projektového manažéra a dohliadateľa výber personálu na základe veľkosti, projektu, požadovaných schopností a trvania času projektu nájsť a kontaktovať subdodávateľov vytvoriť časový plán prísunu materiálu vytvoriť opatrenia pre likvidáciu odpadu dodávatelia otázky na odhad nákladov Je v cene započítaná aj doprava? Udržuje dodávateľ históriu dodávok tovaru? Aké sú podmienky vrátenia tovaru? Vie zabezpečiť dodávateľ potrebnú dokumentáciu včas? Zabezpečuje dodávateľ technickú podporu? objednávanie materiálu má obsahovať - opis materiálu, identifikačné číslo výrobku, množstvo, cenu, dátum doručenia, miesto doručenia

12.7.2 Finálna dokumentácia vytvára sa až vo finálnej testovacej fáze
pretože niektoré plánované káble nemusia byť nainštalované kvôli problémom, zvolená iná cesta, vedených menej alebo viac káblov atď. obsahuje schémy budov cesty káblov, ukončovacie body, typy káblov kreslí sa do plánu poschodí alebo plánu nábytku alebo telekomunikácii punch list zoznam nedokončených akcií, nesprávne urobených akcií zákazník kontroluje úplnosť projektu vyžaduje ich nápravu pred vyplatením odmeny obsahuje nekompletné prvky - chýbajúce zásuvky, káble nevyhovujúce prvky - nepripojené káble, nefunkčné zásuvky odpadové prvky - trosky v miestnostiach

SÍŤOVÉ TECHNOLOGIE.

Similar presentations

Presentation on theme: "SÍŤOVÉ TECHNOLOGIE."— Presentation transcript:

Similar presentations

About project

Feedback

Log in

Auth with social network:

SÍŤOVÉ TECHNOLOGIE.

Similar presentations

Presentation on theme: "SÍŤOVÉ TECHNOLOGIE."— Presentation transcript:

Similar presentations

About project

Feedback