Počítačová sieť
Počítačová sieť
je súhrnné označenie počítačov, pomocou ktorých je realizované prepojenie a výmena dát medzi počítačmi. Umožňuje používateľom komunikáciu podľa zadaných pravidiel. Najčastejším dôvodom pripojenia k sieti je zdieľanie informácií a technických zariadení.
Rozdelenie sietí podľa rozlohy
Lokálne siete LAN (Local Area Network) sú také, pri ktorých sa nepoužívajú prostriedky pre diaľkový prenos údajov. Maximálne vzdialenosti medzi počítačmi sú rádovo stovky metrov. Väčšinou sa používajú v jednej, resp. viacerých blízkych budovách.
Mestské siete MAN (Metropolitan Area Network) spájajúce niekoľko vzdialených LAN. Zaberajú územie mesta.
Globálne siete WAN (Wide Area Network) používajú prostriedky pre diaľkový prenos údajov. Ich rozloha je v podstate neobmedzená. Môžu spájať počítače na väčších územiach ako napr. štátu, kontinentu alebo aj na celom svete. Tieto siete sú väčšinou heterogénne, ktoré obsahujú veľké sálové počítače vo funkcii informačných bánk a prostredníctvom telefónnej siete je možné sa k nim pripojiť pomocou obyčajného osobného počítača a využívať ich služby.
Architektúra file-server
Na file serveri sú umiestnené zdieľané súbory (vrátane databázových súborov). Spracovanie prebieha na užívateľských staniciach.
Architektúra klient/server
Na file serveri beží databázový server, ktorý zabezpečuje operácie medzi dátami. Na klientskych staniciach bežia procesy klientov, ktoré vyžadujú služby od databázového serveru.
Architektúra host/terminál
Celé spracovanie prebieha na hostiteľskom počítači, terminály slúžia iba na komunikáciu s užívateľom.
S prepojovaním okruhov (circuit switching)
• komunikácia spočíva vo vytvorení fyzického dátového spoja medzi účastníckymi počítačmi alebo používateľmi terminálu
• vytvára sa cesta medzi koncovými uzlami na celú dobu spojenia
• dáta medzi dvoma počítačmi sa prenášajú v celku
• v okamihu prenosu dát nemôže k sieti pristúpiť nikto tretí
• vhodné pre telefónne linky
• príklad: protokol UUCP
S prepínaním packetov (packet switching)
• dáta sa prenášajú v malých blokoch – packetoch
• je možné, aby niekoľko packetov cestovalo k svojmu cieľu súbežne
• vyslané packety nemusia používať rovnakú dátovú cestu a nemusia doraziť k cieľu v
poradí, v ktorom boli vyslané
• počas prenosu medzi dvoma počítačmi môžu k sieti pristupovať aj iní používatelia
Topológie počítačových sietí...
• Fyzická
• je daná spôsobom fyzického prepojenia všetkých komponentov siete (pracovných staníc, serverov a špeciálnych komunikačných zariadení),
• definuje káblové rozložení siete
• Logická
• definuje logické rozložení siete
• špecifikuje, akým spôsobom medzi sebou komunikujú prvky v sieti a ako sa prenášajú informácie,
• nemusí byť zhodná s fyzickou topológiou
Fyzické topológie
Topológia KRUH ( RING )
• každý počítač je prepojený priamo s predchádzajúcim a nasledujúcim počítačom
• každý počítač je pripojený k sieti aktívne – prijaté dáta, určené inému uzlu, prevezme a pošle ďalej. Pritom taktiež dochádza k elektrickej a logickej regenerácii signálu.
• káblovo sú linky väčšinou usporiadané tak, že po jednej linke počítač signál posiela a po druhej prijíma
• dáta sa pohybujú v kruhu od odosielateľa (prechádzajú postupne k najbližšiemu susedovi) postupne cez všetky následné uzly až k príjemcovi (adresovanej stanici ) – smer pohybu je daný spôsobom prepojenia siete
• výpadok ľubovoľnej stanice spôsobí (u klasickej kruhovej sieti) haváriu celej siete
• správy je nutné zo siete odstraňovať, aby donekonečna kruhom neobiehali (má na starosti prijímač, vysielač alebo monitorovacia stanica)
• riadenie prístupu k médiu býva realizované postupným predávaním špeciálnej správy - token (pešek), ktorého príjemca získa právo vysielať - riadený jednosmerný tok dát
• klasická forma tejto siete sa príliš často v praxi nepoužíva, ale používajú sa špeciálne techniky káblového prepojenia, ktoré zabránia výpadku siete pri poruche (alebo odpojení) ktorejkoľvek zo sieťových staníc alebo pri prerušení káblu (Star-Wired Ring)
Topológia STAR – WIRED RING
• používa kruh ako logickú topológiu, avšak ako fyzická topológia je použitá hviezda
• jednotlivé zariadenia sú fyzicky pripojené k centrálnemu aktívnemu rozbočovaču do hviezdy,
• avšak vo vnútri každého rozbočovača sú stanice fyzicky prepojené do kruhu
• používajú sa špeciálne rozbočovače, ktoré majú dva špeciálne koncové porty
• každý koncový port je pripojený k otvorenému koncovému portu niektorého iného rozbočovača (každý port k inému rozbočovaču) tak, aby bolo možné všetky stanice prepojiť do jedného fyzického kruhu.
Topológia HVIEZDA ( STAR )
• ide najstaršiu topológiu počítačových sietí – používala sa pre pripojovanie terminálov k centrálnemu počítaču
• všetka komunikácia prebieha cez centrálny uzol (riadiaca stanica, hub), ostatné stanice sú k nej paralelne pripojené
• vysoké náklady vzhľadom k drahému riadiacemu počítaču, ktorý je nutné koncipovať s veľkou technickou rezervou
• výpadok stanice ani kábla neohrozí funkciu siete,
• ak vypadne centrálna stanica, havaruje celá sieť!
• neumožňuje efektívne zapojiť viac rovnoprávnych serverov
• v súčasných LAN sa v úlohe centrálneho uzla najčastejšie používa niektorý druh prepojovacieho zariadenia (napr. rozbočovač - hub) a koncové uzly sú tvorené pracovnými stanicami a serverami.
• ak je centrálnym prvkom rozbočovač, je signál (vysielaný ktorýmkoľvek počítačom) šírený po celej sieti (podobne ako u zbernice)
Topológia STROM ( TREE )
• vylepšenie princípov zbernicovej topológie (distribuovaná zbernica)
• jej stredom je riadiaci počítač označovaný ako koreň
• pre prenos správ sa využívajú väčšinou u každej stanice dva kanály:
• pre prenos od koreňa k danej stanici
• pre prenos od stanice ku koreňu
• komunikácia je vedená vždy cez koreň, ak dôjde k havárii koreňa, znamená to výpadok celej siete
• výpadok uzla spôsobí výpadok celého podstromu siete
• ľahko rozšíriteľná (pridanie ďalšej vetvy)
• použitie napr. služby káblovej TV Terminátor, Head, End
Topológia ÚPLNÁ ( MESH )
• špeciálna prípad topológie MESH (viaccestná topológia)
• každá stanica je prepojená zo všetkými ostatnými stanicami
• vyžaduje veľký počet káblov (redundantné spoje)
• veľmi spoľahlivá
• veľmi zle rozšíriteľná
• málo používaná
• V prípade, že nejaké spojenie zlyhá, dáta môžu putovať k cieľu ďalej po iných dostupných linkách (majú viac možností)
Topológia ÚPLNÁ ( MESH ) a NEPRAVIDELNÁ (IRREGULAR)
• z jednotlivých uzlov vedie premenlivé množstvo liniek
• môže ísť o skorý návrh siete, alebo zle a neefektívne naplánovanú sieť
Topológia DUAL RING
• je rovnaká ako kruhová topológia,
• každá stanica je súčasťou dvoch nezávislých kruhov, z ktorých v danom čase využíva iba jeden,
• vysoká spoľahlivosť a flexibilita v sieti,
Topológia CHRBTICOVÁ - MOST (BACKBONE BRIDGE)
• prepája jednotlivé LAN s ľubovoľnou topológiou
• spojuje každou dvojici sietí LAN priamo pomocou mostu
• pokiaľ prebieha komunikácia vo vnútri niektorej LAN, dáta neprebiehajú cez Backbone
Topológia CASCADED BRIDGE
• pre prenos dát z jednej siete do druhej je nutné využiť tzv. medziľahlú sieť
Topológia BUNKOVÁ (CELLULAR)
• spočíva v rozdelení geografického dosahu siete do oblastí (buniek)
• jednotlivé bunky sú prepojené bezdrôtovo iba elektromagnetické vlny (wireless technology)
• jednotlivé bunky sa môžu pohybovať (napríklad mobilný telefón, satelitné družice)
• zvyčajne integrované do iných topológií
Adresa IP
Adresa IP alebo IP adresa je logický číselný identifikátor daného uzla (najčastejšie počítača) v sieti, ktorý komunikuje s inými uzlami prostredníctvom protokolu IP (napríklad Internet).
Adresa URL
Umiestnenie webovej stránky alebo súboru na internete. Medzi niektoré adresy URL spoločnosti Google patria: www.google.sk, adwords.blogspot.com a https://www.google.com/intl/sk/privacy.
- Tak, ako majú budovy a domy svoje adresy, aj webové stránky majú jedinečné adresy, ktoré umožňujú ľuďom vyhľadať ich. Na internete sa tieto adresy nazývajú adresy URL (Uniform Resource Locators).
- Adresa URL webovej stránky, napríklad https://support.google.com/adwords, pozostáva z názvu domény (v tomto prípade je to google), kategórie domény (.com) a niekedy aj z ďalších prvkov, ako sú subdoména (support) a cesta (/adwords).
- V každej zo svojich reklám určujete zobrazenú adresu URL, ktorá sa zákazníkom zobrazí spolu s reklamou, a cieľovú adresu URL, pomocou ktorej stanovujete, kam prejdú používatelia po kliknutí na vašu reklamu.
- Ak chcete zistiť adresu URL určitej webovej stránky, pozrite sa do panela s adresou neďaleko horného okraja internetového prehliadača.
DNS záznamy
Balík TCP/IP
Balík internetových protokolov (Internet protocol suite) je súbor komunikačných protokolov implementujúcich tzv. protocol stack, na ktorých je postavený systém Internet. Niekedy sa nazýva súbor TCP/IP protokolov podľa dvoch najdôležitejších protokolov, ktoré obsahuje: Transmission Control Protocol (TCP) a Internet Protocol (IP), ktoré boli zároveň aj prvé definované.
Balík internetových protokolov je možné opísať analógiou s OSI modelom. Ten opisuje vrstvy protocol stacku, ale nie všetky zodpovedajú internetovej praxi. V protocol stacku rieši každá vrstva množinu problémov spojených s prenosom dát a poskytuje dobre definovanú službu pre vyššie vrstvy. Čím je vrstva vyššia, tým je logicky bližšie používateľovi a zaoberá sa abstraktnejšou množinou dát, pričom sa spolieha na nižšie vrstvy, aby preložili dáta do formy, s ktorou je možné v skutočnosti fyzicky manipulovať.
Internetový model vznikol ako riešenie praktického inžinierskeho problému. Na druhej strane OSI model je výsledkom teoretického prístupu a vznikol tiež v skoršej fáze evolúcie počítačových sietí. Preto je jednoduchšie porozumieť OSI modelu, ale TCP/IP model je v skutočnosti aplikovaný. Je užitočné poznať OSI model pred začiatkom štúdia TCP/IP, keďže platia rovnaké princípy, ale je jednoduchšie pochopiť ich v OSI modeli.
Paket
Paket alebo zriedkavo paketa (angl. packet - balíček) je blok prenášaných dát v počítačovej sieti ako alternatíva k prenosu „bit po bite“. Slúži ako efektívny a spoľahlivý prenos dlhých súborov. Paket je ucelený blok dát, ktorý sa v sieti s programovaním paketov prenáša a spracováva ako celok. Je už nedeliteľný na menšie časti. Paket má svoju štruktúru, obsahuje hlavičku, adresy odosielateľa a prijímateľa a kontrolnú sumu (CRC) pomocou ktorej zisťujeme jeho integritu.
Dáta v Internete sa prenášajú paketmi. Pri prezeraní web stránky sú dáta prenášané vo viacerých paketoch, ktoré môžu prichádzať v rôznom poradí a môžu mať rozličné cesty.