2012-05-24

1

Sieci komputerowe Wprowadzenie

dr inż. Maciej Piechowiak

Definicja

• grupa komputerów lub innych urządzeń połączonych ze sobą w celu wymiany danych lub współdzielenia różnych zasobów

Elementy

• Cztery elementy sieci:

• Medium transmisyjne

• Reguły działania

• Wiadomości

• Urządzenia sieciowe

2012-05-24

2

Urządzenia sieciowe

Połączenia sieciowe

Reguły

2012-05-24

3

Topologie sieci Topologie fizyczne:

Topologie logiczne:

- rozgłaszanie

- przekazywanie tokenu

Sieci telekomunikacyjne

Sieci telekomunikacyjne

sieci telefoniczne

sieci komputerowe

2012-05-24

4

Sieci konwergentne

• Przepływ głosu, wideo i danych w jednej sieci eliminuje potrzebę tworzenia i zarządzania oddzielnymi sieciami

Architektura sieci

• Tolerancja błędu – ograniczenie zasięgu błędu lub uszkodzenia (połączenia nadmiarowe)

Architektura sieci

• Skalowalność – dzięki hierarchicznemu, warstwowemu projektowi infrastruktury fizycznej i architektury logicznej

2012-05-24

5

Architektura sieci

• Jakość usług – wymagania w sieciach konwergentnych zmieniają sposób projektowania architektury sieciowej

Architektura sieci

• Bezpieczeństwo sieci – przy przesyłaniu krytycznych i poufnych danych

Sieci połączeniowe

• Przełączanie obwodów (duża ilość obwodów, przy dużym natężeniu połączeń nie wszystkie są realizowane)

2012-05-24

6

Sieci bezpołączeniowe

• Przełączanie pakietów (duże opóźnienia przy dużym ruchu, dane zostaną dostarczone)

Szerokość pasma

• bps • kbps • Mbps • Gbps • Tbps

Szerokość pasma

2012-05-24

7

Szerokość pasma

Szerokość pasma

Szerokość pasma

Niektórymi spośród czynników mających wpływ na przepustowość są:

• urządzenia sieciowe,

• typ przesyłanych danych,

• topologia sieci,

• liczba użytkowników sieci,

• komputer użytkownika,

• komputer pracujący jako serwer,

• warunki zasilania.

Różnica: pasmo a

przepływność !!!

2012-05-24

8

QoS

QoS

Tor komunikacyjny

urządzenia sieciowe, media, usługi

2012-05-24

9

Urządzenia pośredniczące

• Urządzenia pośredniczące:

• urządzenia dostępowe (koncentratory, przełączniki, bezprzewodowe punkty dostępowe),

• urządzenia łączące sieci (routery),

• serwery komunikacyjne i modemy,

• urządzenia zapewniające bezpieczeństwo (firewalle).

Urządzenia pośredniczące

• Procesy w urządzeniach pośredniczących:

• regenerują i przekazują sygnały danych,

• utrzymują informację o ścieżkach transmisyjnych istniejących w sieci i intersieci,

• powiadamiają inne urządzenia o błędach i awariach w komunikacji,

• kierują dane alternatywnymi ścieżkami w sytuacji awarii łączy,

• klasyfikują i kierują wiadomości zgodnie z priorytetami QoS,

• umożliwiają lub blokują przepływ danych, kierując się ustawieniami bezpieczeństwa.

Podział sieci

2012-05-24

10

Internet vs intranet

Protokoły sieciowe

• Zestawy protokołów sieciowych opisują następujące procesy:

• format lub strukturę wiadomości,

• metodę wymiany informacji między urządzeniami sieciowymi po ścieżkach prowadzących do innych sieci,

• W jaki sposób i kiedy urządzenia sieciowe wysyłają sobie informacje systemowe lub informacje o błędach,

• nawiązywanie i kończenie sesji komunikacyjnych.

Standardy protokołów

2012-05-24

11

Modele odniesienia

Model OSI

Model OSI

2012-05-24

12

Model OSI

Model OSI

• dzieli proces komunikacji sieciowej na mniejsze, łatwiejsze do zarządzania elementy składowe,

• tworzy standardy składników sieci, dzięki czemu składniki te mogą być rozwijane i obsługiwane przez różnych producentów,

• umożliwia wzajemną komunikację sprzętu i oprogramowania sieciowego różnych rodzajów,

• zmiany wprowadzone w jednej warstwie nie dotyczą innych warstw,

• dzieli proces komunikacji sieciowej na mniejsze składowe, co pozwala na łatwiejsze jego zrozumienie.

Model TCP/IP

2012-05-24

13

Model TCP/IP

Jednostki danych protokołu

• Dane aplikacji przekazywane są w dół stosu protokołów,

• Na każdym z poziomów protokoły dodają swoje informacje do momentu transmisji danych przez medium,

• Ten proces powszechnie określa się jako enkapsulację.

• Forma jaką przyjmują dane w każdej z warstw nazywana jest jednostką danych protokołu - PDU (ang. Protocol Data Unit),

• Podczas enkapsulacji każda z kolejnych warstw enkapsuluje PDU, które otrzymała z wyższej warstwy zgodnie z użytym protokołem,

• Na każdym kroku tego procesu, PDU przyjmuje inną nazwę aby odzwierciedlić nową formę,

Jednostki danych protokołu

• Dane - ogólne określenie dla PDU używane w warstwie aplikacji.

• Segment - PDU warstwy transportowej.

• Pakiet (ang. Packet) - PDU warstwy sieci.

• Ramka (ang. Frame) - PDU warstwy dostępu do sieci.

• Bity (ang. Bits) - PDU używane podczas fizycznej transmisji danych poprzez medium.

2012-05-24

14

Enkapsulacja

Adresowanie

Warstwa fizyczna - okablowanie