1. Počítačové siete a ich modely
Druhy prenosov v sieti
simplexný prenos (simplex), jednosmerný prenos údajov,
poloduplexný prenos (half duplex), obojsmerný prenos
údajov po jednom prenosovom médiu, ale nie v rovnakom
okamihu,
duplexný prenos (full duplex), obojstranný prenos údajov,
používa dva alebo viac kanálov.
Počítačové siete a ich modely

2. Realizácia spojovej vrstvy
Štandardy lokálnych sietí:
ethernet, IEEE802.3,
token bus, IEEE802.4,
token ring, IEEE
Počítačové siete a ich modely

3. Počítačové siete a ich modely
Ethernet
lineárna sieťová architektúra, uzly sú usporiadané
na zbernici,
všesmerové vysielanie (broadcast),
viacnásobný prístup s detekciou nosiča a detekciou
kolízie (CSMA/CD).
Počítačové siete a ich modely

4. Počítačové siete a ich modely
Ethernet
CSMA/CD – Carrier Sense Multiple Access
with Collision Detection
uzly načúvajú na sieti,
uzol môže vysielať, ak neprebieha žiaden prenos,
signál prechádza po celej zbernici, ale len adresát
si prenášané údaje uchová,
po ukončení vysielania uzol uvolní prenosové médium,
ak sa pokúsia vysielať naraz dva uzly, dôjde ku kolízii,
pri kolízii sa vysielanie preruší a proces začína odznova.
Počítačové siete a ich modely

5. Počítačové siete a ich modely
Ethernet
Rýchlosť prenosu:
pomalý ethernet (IEEE 802.3) – 10Mbps,
rýchly ethernet (IEEE 802.3u) – 100Mbps,
gigabitový ethernet (IEEE 802.3z) Mbps
Počítačové siete a ich modely

6. Počítačové siete a ich modely
Token Bus 2 3 1 6 5 4
stanice sú usporiadané do obojsmerného logického kruhu,
každý uzol pozná oboch svojich susedov,
uzly si odovzdávajú token (špeciálny rámec, 3Byty),
vysielať môže len tá stanica, ktorá práve vlastní token,
nedochádza ku kolíziám,
deterministický prístup k prenosovému médiu, max.čas odozvy
20ms,
používa sa pre priemyselné aplikácie.
Počítačové siete a ich modely

7. Počítačové siete a ich modely
Token Ring
produkt firmy IBM,
uzly sú zapojené do kruhu,
po kruhu putuje token,
uzol, ktorý chce vysielať si
zoberie a ponechá token,
vysielané rámce putujú po
kruhu, zoberie si ich len
adresát,
po vyslaní rámca uzol
vráti token do kruhu,
rámce, ktoré sa vrátia
k odosielateľovi, sa
pokladajú za nedoručiteľné
a zrušia sa.
Počítačové siete a ich modely

8. Počítačové siete a ich modely
Token Ring
Výhody:
nedochádza ku kolíziám,
po sieti neblúdia nedoručiteľné rámce.
Prenosová rýchlosť:
4 Mbps,
16 Mbps,
100 Mbps,
1000 Mbps.
Počítačové siete a ich modely

9. Počítačové siete a ich modely
Riešenie chýb prenosu
Pri prenose paketov môže dochádzať k dvom
druhom chybových situácií:
adresát paket prijme, ale z kontrolného súčtu vyplýva,
že prenos neprebehol správne,
adresát paket vôbec nedostane, kvôli poškodeniu jeho
adresného poľa, alebo kvôli nepripravenosti cieľového
uzla.
V oboch prípadoch sa musí prenos paketu zopakovať.
Počítačové siete a ich modely

10. Počítačové siete a ich modely
Riešenie chýb prenosu
Metódy potvrdzovania:
pozitívne potvrdzovanie (vysielacia stanica čaká na potvrdenie – timeout),
negatívne potvrdzovanie,
číslovanie paketov,
skupinové potvrdzovanie,
nesamostatné potvrdzovanie (potvrdenie skôr prijatého paketu môže byť súčasťou aktuálne vysielanej správy pri obojstrannej komunikácii).
Počítačové siete a ich modely

11. Klasifikácia počítačových sietí
podľa rozlohy (vzdialenosti),
podľa vlastníctva,
podľa štruktúry (topológie),
podľa typu počítačov zapojených v sieti,
podľa rozloženia a funkcie základných uzlov.
Počítačové siete a ich modely

12. Klasifikácia počítačových sietí
Podľa rozlohy:
lokálne siete (LAN – Local Area Network),
mestské siete (MAN – Metropolitan Area Network),
rozsiahle siete (WAN – Wide Area Network).
bezdrôtové lokálne siete (WLAN – Wireles LAN)
bezdrôtové rozsiahle siete (WWAN – Wireles WAN)
Počítačové siete a ich modely

13. Klasifikácia počítačových sietí
Podľa vlastníctva:
súkromné siete (Private Data Networks),
verejné siete (Public Data Networks):
založené na prepájaní okruhov (telegrafia, telefónne služby),
založené na prepájaní paketov.
Počítačové siete a ich modely

14. Klasifikácia počítačových sietí
Podľa topológie siete. Rozoznávame:
fyzickú topológiu, priestorové rozloženie prenosového
média a uzlov,
logickú topológiu, spôsob prístupu k prenosovému médiu.
Počítačové siete a ich modely

15. Klasifikácia počítačových sietí
Logická topológia:
všesmerové vysielanie (broadcast), napr. Ethernet,
odovzdávanie tokenu, napr. Token bus, Token ring.
Počítačové siete a ich modely

16. Klasifikácia počítačových sietí
Najrozšírenejšie fyzické topológie:
1. zbernicová (bus),
2. hviezdicová (star),
3. kruhová (ring),
4. stromová (tree),
5. polygonálna (polygonal),
6. kombinovaná (hybrid).
Počítačové siete a ich modely

17. Klasifikácia počítačových sietí
Podľa typu počítačov:
homogénne siete, všetky počítače, operačné
systémy a sieťové systémy rovnakého typu,
heterogénne siete, prepojenie počítačov, ktoré môžu byť
rôzne, s rôznymi operačnými systémami.
Počítačové siete a ich modely

18. Klasifikácia počítačových sietí
Podľa funkcie uzlov:
hostiteľské počítače (host, server), obvykle silnejšie
počítače poskytujúce viac zdrojov a služieb,
pracovné stanice (workstations, clients), ktoré sú väčšinou
slabšie vybavené a používajú služby serverov.
Podľa rozdelenia funkcií uzlov:
peer-to-peer, pozostávajú z rovnocenných uzlov, všetky
môžu poskytovať aj používať služby. Málo nákladné, ale
aj málo bezpečné riešenie,
centralizované, obsahujú servery a klientov s presne
vymedzenými funkciami. Tieto siete sú predpokladom
pre implementáciu modelu klient/server.
Počítačové siete a ich modely

19. Počítačové siete a ich modely
Model klient/server
Server je program implementovaný na hostiteľskom
počítači:
na jednom počítači možno implementovať viac serverov,
na jednej sieti môže byť viac serverov,
server poskytuje službu klientom, napr. tlač na spoločnej
tlačiarni, elektronickú poštu, atď.
Klient je program implementovaný na pracovnej
stanici:
na jednej pracovnej stanici možno implementovať viacero
klientov,
využíva služby servera.
Počítačové siete a ich modely

20. Počítačové siete a ich modely
Typy serverov
server súborov (file server), napr. SAMBA
databázový server (database server), napr. SQL
aplikačný server (application server),
tlačový server (print server),
proxy server,
FTP server,
HTTP server, Apache, MS Internet Information Server,
poštový server (mail server),
autentifikačný server, (autentification server), LDAP,
faxový server (fax server),
zálohovací server (backup server, archive server).
Počítačové siete a ich modely

21. Počítačové siete a ich modely
Typy serverov
Počítačové siete a ich modely

22. Rozsiahle siete a Internet
ARPANET (1969, 1972, Ministerstvo obrany USA),
formulácia protokolov TCP/IP,
sieť spájajúca univerzity a výskumné ústavy USA
(NSFNET – National Science Foundation Network,
80-te roky 20.storočia),
pripájanie ďalších sietí v USA, Európe a na ďalších
svetadieloch – vznik siete Internet,
Internet je rozsiahla sieť prepájajúca jednotlivé siete na
celom svete (sieť sietí).
Počítačové siete a ich modely

23. Počítačové siete a ich modely
Typy sietí v Internete
kostrové siete (backbones), slúžia len na prepojenie sietí,
sú realizované linkami s veľkými rýchlosťami, na oboch
koncoch liniek sú smerovače, nemajú pripojené žiadne
pracovné stanice,
regionálne siete, pokrývajú buď územie štátu, alebo určité
geografické územie (SANET, NORDUNET, atď.),
lokálne siete, ktoré sa pripájajú na kostru regionálnych
sietí.
Počítačové siete a ich modely

24. Počítačové siete a ich modely
Niektoré ďalšie pojmy
intranet - označuje prepojené siete vnútri jednej
organizácie komunikujúce podľa stanoveného
algoritmu.
dokumenty RFC – (Request for Comments), voľne prístupná
dokumentácia k funkciám protokolov, pravidlám
na ich používanie, aktualizácie, metódy
implementácie. Sú prístupné na adrese
Počítačové siete a ich modely

25. Organizácie pre vývoj internetových technológií
Internet Society (ISOC)– nezisková organizácia s cieľom
podporovať záujem o Internet,
Internet Architecture Board (IAB) - skupina dobrovoľníkov,
ktorí stanovujú zásady pre tvorbu internetových
štandardov,
Internet Engineering Task Force (IETF) – skupina orientovaná
na vytváranie štandardov, delí sa podľa
špecifických oblastí na pracovné skupiny,
Internet Research Task Force (IRTF) – skupina pracujúca
na výskumných projektoch TCP/IP a Internetu.
Počítačové siete a ich modely

26. Počítačové siete a ich modely
Model TCP/IP
je hierarchický a má štyri vrstvy:
• vrstva sieťového rozhrania,
• sieťová vrstva,
• transportná vrstva,
• aplikačná vrstva.
Porovnanie OSI a TCP/IP modelu:
Počítačové siete a ich modely

27. Počítačové siete a ich modely
Výhody TCP/IP modelu
snaha o najjednoduchšiu komunikačnú podsieť,
snaha o čo najlepšie doručenie správ, ale bez
zabezpečenia spoľahlivého prenosu,
služby modelu sú väčšinou bez spojenia a bez potvrdenia,
spoľahlivosť sa rieši na úrovni koncových používateľov,
teda na transportnej a aplikačnej vrstve.
Počítačové siete a ich modely

28. Protokoly TCP/IP modelu
vrstva sieťového rozhrania: HDLC, PPP, SLIP, ATM,
sieťová vrstva: IP, ARP, RARP, ICMP, IGMP,
transportná vrstva: TCP, UDP,
aplikačná vrstva: DNS, FTP, NFS, LDAP, RPC, BootP,
DHCP, Telnet, SSH, SNMP, POP, IMAP, HTTP.
Počítačové siete a ich modely

29. Protokoly vrstvy sieťového rozhrania
Pri prenose údajov z lokálnej siete cez WAN spojenie
musia byť údaje najprv zapúzdrené do rámcov.
Zapuzdrenie zabezpečujú protokoly tejto vrstvy.
HDLC – High-Level Data Link Control, spojovo-
orientovaný protokol, podporuje službu so
spojením, nevie identifikovať typ protokolu
prenášaného vnútri zapuzdrenia, nepodporuje
kompresiu údajov.
Počítačové siete a ich modely

30. Protokoly vrstvy sieťového rozhrania
PPP – Poin-to-Point Protocol, zabezpečuje komunikáciu
po asynchrónnom WAN spojení a synchrónne
spojenie po kostre ku vzdialenej sieti. Podporuje
viacero protokolov (IP, IPX), umožňuje kompresiu,
overovanie a detekciu chýb,
SLIP – Serial Line Internet Protocol, starší protokol
podporujúci sériové spojenie medzi dvoma
bodmi pomocou TCP/IP.
Počítačové siete a ich modely

31. Protokoly vrstvy sieťového rozhrania
ATM – Asynchronous Transfer Mode, je štandard
pre multiplexnú technológiu prepínania
prenášaných buniek.
Bunky majú pevnú veľkosť 53 Bytov.
Rýchlosť prenosu po káblovom prenosovom
médiu môže byť
od Mbps (T1) do 622 Mbps (OC-12).
Počítačové siete a ich modely

32. Protokoly sieťovej vrstvy
IP protokol – Internet Protocol
zabezpečuje prenos datagramov v sieti, adresáciu,
definuje formát datagramu,
definuje formát jednoznačnej logickej adresácie v sieti,
podporuje služby bez spojenia, bez potvrdenia a
nespoľahlivé,
prijme údaje od transportnej vrstvy, rozdelí ich do blokov,
každý blok doplní hlavičkou a vytvorí datagramy, ktoré
pošle adresátovi. Smerovač vyberie prenosovú trasu len
na základe adresy siete (netid).
Počítačové siete a ich modely

33. Počítačové siete a ich modely
IP protokol
Datagram: paket v protokole IP
Hlavička (niektoré polia hlavičky):
použitá verzia IP protokolu,
dĺžka hlavičky, dĺžka datagramu,
typ služby,
celková dĺžka, identifikácia datagramu (pre fragmentáciu),
doba platnosti datagramu,
protokol vyššej vrstvy, ktorému sa má datagram odovzdať,
IP adresa odosielateľa,
IP adresa prijímateľa.
Počítačové siete a ich modely

34. Počítačové siete a ich modely
IP protokol
Logické adresy:
IP adresa sa pridelí každému počítaču zapojenému
do siete,
ak má počítač viacero sieťových rozhraní, napr.
smerovač, každé z rozhraní dostane pridelenú
IP adresu,
IP adresa sa skladá z dvoch polí:
(netid, hostid)
netid špecifikuje sieť,
hostid špecifikuje sieťové rozhranie v tejto sieti.
Počítačové siete a ich modely

35. Počítačové siete a ich modely
IP protokol
Tvar IP adresy:
xxx.xxx.xxx.xxx
IP adresa má 32 bitov,
„xxx“ je desiatkové číslo od 0 do 255.
tieto štyri desiatkové čísla sú oddelené bodkou „ . “ .
Počítačové siete a ich modely

36. Počítačové siete a ich modely
IP protokol
Triedy IP adries:
Počítačové siete a ich modely

37. Počítačové siete a ich modely
IP protokol
A – 126 sieti, v každej PC,
B – sieti, v každej PC,
C – sieti, v každej 254 PC,
D – neverejné, multicast vysielanie,
E – rezerva
Počítačové siete a ich modely

38. Rozdelenie siete triedy C na podsiete pomocou sieťovej masky
Sieťová maska
Dostupné podsiete
Použiteľné adresy v jednej sieti
Použiteľné adresy siete triedy C 1
254 2
126
252 4 62
248 8 30
240 16 14
224 32 6
192 64
128
Počítačové siete a ich modely

39. Počítačové siete a ich modely
IP protokol
Vyhradené adresy:
– pre vysielanie správ do všetkých
uzlov a sietí. Smerovač to však
nepodporuje a obmedzí vysielanie
len na danú sieť,
– definuje neznámu sieť,
– adresa pre testovanie spätnej slučky
(loopback), komunikácia v rámci PC,
privátne adresy: – – –
Počítačové siete a ich modely

40. Protokol IP verzia 6 – IPv6 IP Next Generation (IPng)
IPv4 – 4 miliardy adries – 4x109,
IPv6 – 3,4x sextiliónov adries, prijatý v r. 1994
IPv4 – podpora do roku 2025,
zavedenie IPv6 kvôli nedostatku IP – zavedenie NAT zmiernilo tento problém,
NAT – znemožňuje použitie peer-to-peer (VoIP, hry),
IPv6 – 2 časti – 64-bitový prefix siete a bitová adresa stroja,
IPv6 – zápis: 8 skupín po 4 hexadecimálných čísliciach, ffe:1900:4545:3:200:f8ff:fe21:67cf
Prevod IPv4 135:75:43:52 – hexadec.: 0x874B2B34 na IPv6: 0000:0000:0000:0000:0000:0000:874B:2B34
Počítačové siete a ich modely

41. Počítačové siete a ich modely
Ďakujem za pozornosť
Počítačové siete a ich modely