Počítačové sítě

Introduction to Networks
  • https://www.netacad.com/portal/learning
  • Výuka probíhá dle modulů 1 a 3

1 / 43
next
Slide 1: Slide
Information TechnologySecondary Education

This lesson contains 43 slides, with text slides and 1 video.

time-iconLesson duration is: 60 min

Items in this lesson

Introduction to Networks
  • https://www.netacad.com/portal/learning
  • Výuka probíhá dle modulů 1 a 3

Slide 1 - Slide

Dělení sítě podle postavení uzlů v síti
  • Každý počítač v síti nazýváme koncovým zařízením nebo hostitelem
  • Servery poskytují nějaké služby – mail server, web server, file server
  • Klienti posílají dotazy na server, aby získali informace
  • Je potřeba si pevně stanovit, kdo je příjemce a kdo odesílatel dat

Slide 2 - Slide

Peer-to-peer
  • Zařízení může být klientem i serverem
  • Ztráta jednoho nemusí znamenat výpadek služeb
  • Pouze pro velmi malé sítě
  • Označuje se i jako P2P

Slide 3 - Slide

Klient/server
  • Servery poskytují služby, jsou výkonnější a mají lepší vybavení
  • Klienti využívají služby serveru
  • Výpadek serveru znamená výpadek poskytovaných služeb

Slide 4 - Slide

Reprezentace, topologie a typy sítí
  • Reprezentace sítí
  • Síťové topologie
  • Rozdělení sítí dle velikosti a účelu
  • Alternativní dělení sítí dle velikosti
  • Internet, Extranet, Intranet

Slide 5 - Slide

Síťové reprezentace
  • Síťová schémata (topologická schémata), znázorňují zařízení v síti
  • Síťová karta (NIC)
  • Fyzický port
  • Rozhraní (interface)

Slide 6 - Slide

Síťové topologie
  • Fyzická topologie znázorňuje fyzické umístění zařízení a instalaci kabelů
  • Logická topologie znázorňuje zařízení, porty a adresní schéma sítě

Slide 7 - Slide

Typy sítí
Typ sítě záleží na:
  • Velikosti pokryté oblasti
  • počtu připojených uživatelů
  • počtu a typů dostupných služeb
  • Oblasti odpovědnosti

Slide 8 - Slide

PAN (Personal Area Network)
  • Osobní síť
  • Nízká energetická náročnost
  • Malý dosah, několik metrů až desítky metrů (dle technologie Bluetooth)
  • Drátové a bezdrátové (Bluetooth, NFC)

Slide 9 - Slide

LAN (Local Area Network)
  • Sítě, které svojí rozlohou pokrývají budovy, domácnosti, firmy
  • Správcem je jednotlivec nebo IT oddělení
  • Desítky až stovky uzlů
  • Účelem je umožnění vnitřní komunikace

Slide 10 - Slide

MAN (Metropolitan Area Network)
  • Spojuje jednotlivé LAN
  • Svým rozsahem nepřesahuje velikost města (výjimkou je WMAN)
  • Spravuje ji jedna nebo více nezávislých organizací


Slide 11 - Slide

WAN (Wide Area Network)
  • Nejrozlehlejší síť, která pokrývá státy a kontinenty
  • Nejznámější sítí WAN je internet
  • ISP (Internet Service Provider) – každý spravuje svoji oblast
  • Páteřní sítě
  • Distribuční sítě

Slide 12 - Slide

Další typy sítí
VLAN (Virtuální LAN)
  • vzniká logicky uvnitř fyzické LAN
WLAN (Wireless LAN)
  • obdoba klasické LAN, ale prvky jsou propojeny bezdrátově
  • šíření signálu je bezpečnostní hrozbou, protože se špatně omezuje
SAN (Storage Area Network)
CAN (Campus Area Network)


Slide 13 - Slide

Alternativní pojetí typů sítí
Small Home - propojuje několik počítačů dohromady a připojuje je k internetu


 
Small Office/Home Office – umožňuje počítačům doma připojit se vzdáleně k firemní síti

Slide 14 - Slide

Alternativní pojetí typů sítí
Medium to Large Networks - mnoho lokací se stovkami či tisíci propojených počítačů
World Wide Networks - propojuje stovky milionů počítačů po celém světě - například internet

Slide 15 - Slide

Internet
  • Celosvětová síť propojených sítí LAN a WAN
  • Nevlastní ho žádný jednotlivec ani skupina
  • IETF
  • ICANN
  • IAB

Slide 16 - Slide

Intranet a Extranet
  • Intranet je soukromý soubor sítí LAN a WAN uvnitř organizace, který je přístupný pouze členům organizace nebo jiným osobám s oprávněním
  • Extranet slouží k zajištění bezpečného přístupu do své sítě pro osoby, které pracují pro jinou organizaci a potřebují přístup ke svým datům v její síti





Slide 17 - Slide

Prvky počítačových sítí
  • Aktivní a pasivní
  • Mezilehlá síťová zařízení
  • Koncová zařízení
  • Přenosová média
  • Možnost posílání dat
  • Provoz na různých spojích

Slide 18 - Slide

Aktivní prvky
  1. Mezilehlé – modifikují (zpracovávají) data a posílají je dál
  2. Koncové prvky – data zde vznikají a končí

Slide 19 - Slide

Mezilehlá síťová zařízení
  • Propojují koncová zařízení, nazýváme je také síťovými prvky
  • Jedná se o routery (směrovače), switche (přepínače), bezdrátové přístupové body (Access point) a firewall

  • Spravují data, která cestují sítí 
  • Obnovují a opakují datové přenosy
  • Udržují informace o tom, jaké cesty v síti existují
  • Upozorňují ostatní zařízení na chyby a selhání komunikace

Slide 20 - Slide

Router
  • Pracuje na 3. vrstvě OSI modelu (síťová vrstva)
  • Pracuje s pakety
  • Umožňuje komunikaci mezi vnitřní sítí a vnější sítí (internetem)
  • Pakety posílá dle IP adres
  • Musí mít routovací tabulku
  • Vypočítá optimální cestu
  • Forwarduje paket na výstupní rozhraní, kterým se paket dostane blíže k cílové síti

Slide 21 - Slide

Switch
  • Pracuje na 2. vrstvě OSI modelu (linková vrstva)
  • Pracuje s rámci (MAC adresace)
  • Uzly propojené se switchem tvoří broadcastové domény
  • Má MAC tabulku, ve které má dvojici port – MAC adresa
  • Multilayer switch (L3)

Slide 22 - Slide

Hub
  • Umožňuje větvení sítě
  • Na rozdíl od switche pouze replikuje příchozí data na ostatní porty
  • Nebezpečný způsob komunikace

Slide 23 - Slide

Koncová zařízení
  • Vznikají zde data, procházejí sítí a přicházejí do koncového zařízení
  • Síťové karty počítačů, které umožňují přístup zařízení do sítě – RJ-45, Wi-Fi
  • Počítače, notebooky

Slide 24 - Slide

Pasivní prvky
  • Přenosová média - jedná se o jediný pasivní prvek v síti
  • Umožňují přenos zprávy od zdroje k cíli

Slide 25 - Slide

Přenosová média
Metalická kabeláž
  • Tvořena kovovými vodiči (jsou potřeba alespoň dva)
  • Pár nebo více párů vodičů
Optické přenosové cesty
  • Tvořena vlákny (sklo nebo plast) 
  • Posílají se světelné impulsy
Bezdrátové přenosové cesty
  • Elektromagnetické vlnění o různých frekvencí

Slide 26 - Slide

Možnost posílání dat
  • Posílání dat jedním nebo oběma směry
  1. Simplex – může posílat data pouze jedním směrem
  2. Half-duplex – může posílat data obousměrně, ale pouze na střídačku
  3. Full-duplex – posílá v obou směrech najednou

Slide 27 - Slide

Provoz na různých spojích
  • Simplex - Jedno optické vlákno  
  • na jednom konci se vysílá a na druhé straně přijímá
  • Half-duplex - koaxiál, bezdrátová komunikace
  • Full-duplex - UTP (kroucená dvojlinka)




Slide 28 - Slide

Slide 29 - Link

Možnosti připojení k internetu
  • Připojení k internetu
  • Druhy připojení k internetu pro domácnosti
  • Druhy připojení k internetu pro firmy

Slide 30 - Slide

Možnosti připojení k internetu
  • Existuje mnoho způsobů připojení uživatelů a organizací k internetu
  • Širokopásmové kabelové připojení, širokopásmové linky DSL, bezdrátové sítě WAN a mobilní služby
  • Rychlejší připojení - IP telefony, videokonference a datová center
  • Připojení poskytují ISP (Internet Service Provider) a zahrnují podnikové DSL, pronajaté linky a Metro Ethernet

Slide 31 - Slide

Domácí možnosti připojení
  • Kabelové připojení - vysoká šířka pásma, kterou nabízejí poskytovatelé kabelové televize (koaxiální kabely)
  • DSL - vysoká šířka pásma, probíhá přes telefonní linku (ADSL, VDSL)
  • Mobilní připojení - používá mobilní síť (4G, 5G) 
  • Satelit - venkovské oblasti bez ISP (Starlink, Skylink, UPC)
  • Vytáčený telefon - levná možnost připojení s malou šířkou pásma pomocí modemu

Slide 32 - Slide

Podnikové možnosti internetu
  • Podniky mohou vyžadovat větší šířku pásma, vyhrazená připojení a spravované služby
  • Dedikovaná pronajatá linka - jedná se o vyhrazené okruhy v rámci sítě poskytovatele služeb, které propojují vzdálené kanceláře s privátními hlasovými a/nebo datovými sítěmi
  • Ethernet WAN - rozšiřuje technologii LAN do sítě WAN
  • DSL - firemní DSL v různých možnostech včetně symetrických linek SDSL
  • Satelit - připojení v případě, že není k dispozici kabelové řešení

Slide 33 - Slide

Konvergování a spolehlivost sítí
  • Konvergování sítí
  • Kritéria pro zajištění spolehlivosti sítě 
  • Tolerance chyb
  • Škálovatelnost
  • QoS
  • Síťová bezpečnost

Slide 34 - Slide

Konvergování sítí
  • Před vznikem konvergovaných sítí byla organizace odděleně připojena k telefonní, video a datové síti
  • Každá z těchto sítí k přenosu signálu používala jiné technologie
  • Každá z těchto technologií používala jiný soubor pravidel a norem

Slide 35 - Slide

Konvergování sítí
  • Konvergované datové sítě přenášejí více služeb na jednom spoji, včetně hlasu, videa a datového provozu
  • Konvergované sítě používají stejnou síťovou infrastrukturu pro více služeb 
  • Síťová infrastruktura používá stejný soubor pravidel a standardů

Slide 36 - Slide

Síťová architektura
  • Označuje technologie, které podporují infrastrukturu pro přenos dat v síti
  • Existují čtyři základní charakteristiky, které zajišťují spolehlivost sítě
  1. Odolnost vůči poruchám
  2. Škálovatelnost 
  3. Kvalita služeb (QoS)
  4. Zabezpečení

Slide 37 - Slide

Tolerance chyb
  • Omezujeme dopad poruchy tím, že omezujeme počet postižených zařízení
  • V sítích s přepojováním paketů zajišťujeme spolehlivost pomocí redundance (více cest)
  • Přepojování paketů rozděluje provoz na pakety, které jsou směrovány po síti
  • Každý paket může teoreticky vést k cíli jinou cestou
  • To není možné u sítí s přepojováním okruhů, které vytvářejí vyhrazené okruhy

Slide 38 - Slide

Škálovatelnost
  • Můžeme rychle a snadno rozšiřovat a podporovat nové uživatele a aplikace, aniž by to mělo vliv na výkon služeb pro stávající uživatele
  • Řídíme se přijatými standardy a protokoly při návrhu sítí, aby byly škálovatelné

Slide 39 - Slide

Quality of Service
  • Hlasové a livestreaming přenosy kladou vyšší nároky na výkon sítě
  • Trhání a zasekávání obrazu je způsobeno tím, že je vyšší požadavek na šířku pásma, než je k dispozici - a QoS není nakonfigurovaný
  • Díky správně nastaveným zásadám může router řídit tok datového a hlasového provozu

Slide 40 - Slide

Síťová bezpečnost
Zabezpečení síťové infrastruktury
  • Fyzické zabezpečení síťových zařízení
  • Zabránění neoprávněnému přístupu k zařízením
Zabezpečení informací
  • Ochrana informací nebo dat přenášených po síti
Tři cíle zabezpečení sítě (triáda CIA)
  • Důvěrnost - data mohou číst pouze určení příjemci
  • Integrita - ujištění, že data nebyla během přenosu změněna
  • Dostupnost - zajištění včasného a spolehlivého přístupu k datům pro oprávněné uživatele

Slide 41 - Slide

Slide 42 - Video

Slide 43 - Link