POČÍTAČOVÉ SIETE

Obsah:

Historický vývoj

Dôvody

Topológia

Technológie

13.11.2007

I&PC

2

Historický vývoj

BBS – [bulletin board system]
ARPA

13.11.2007

I&PC

3

Počítačová sieť

Počítačová sieť'- systém navzájom

prepojených spolupracujúcich počítačov za

účelom prenosu informácií, komunikácie,

zdieľania údajov, prostriedkov, zvýšenie

spoľahlivosti systému.
Počítače v sieti:
 Pracovná stanica - práca užívateľa.
 Server - zabezpečuje chod celej

siete, poskytuje svoje prostriedky

(pamäťové miesta,

tlačiareň,

scanner, software).

13.11.2007

I&PC

4

Význam počítačovej siete

Počítačové siete prinášajú v

porovnaní so samostatnými

počítačmi niekoľko zásadných

výhod:

 Zdieľanie údajov

 Zdieľanie prostriedkov

 Zdieľanie programov

13.11.2007

I&PC

5

Zdieľanie údajov

Zdieľanie údajov je najvýznamnejší dôvod

pre zavádzanie počítačových sietí Ide o to,

že potrebné dátové súbory môže

spracovávať viac používateľov súčasne. Je

to umožnené tým, že dátové súbory sú

uložené na severoch siete a pripojení

používatelia majú k nim prístup.

13.11.2007

I&PC

6

Zdieľanie prostriedkov

Zdieľanie prostriedkov umožňuje

pracovným staniciam spoločne

používať prostriedky siete, ktoré

ponúkajú servery siete. Najčastejšie

ide o zdieľanie diskov, keď‘ lokálne

disky pracovných staníc nemajú

dostatočnú kapacitu a zdieľanie

tlačiarní.

13.11.2007

I&PC

7

Zdieľanie programov

Zdieľanie programov v sieťovej verzii

umožňuje redukovať nároky na HW

vybavenie pracovnej stanice. Moderný

prístup predstavuje zdieľanie programov

pomocou internetového pripojenia.

13.11.2007

I&PC

8

Typy počítačových sietí podľa

použitej topológie

Pod pojmom topológia sa rozumie

spôsob, akým sú jednotlivé počítače

navzájom prepojené. Každá topológia

má svoje výhody aj nevýhody.

 Zbernica – [bus]

 Hviezda [star]

 Kruh [ring]

 Hierarchická topológia [tree]

 Neobmedzená topológia [mesh]

13.11.2007

I&PC

9

Zbernicová topológia

 Výhody:
Ekonomické využitie kábla. Média nie sú drahé a ľahko sa s nimi pracuje.

Jednoduchá, spoľahlivá. Ľahko sa rozširuje.
 Nevýhody
Sieť môže pri veľkej prevádzke spomaliť. Porušenie kábla môže ovplyvniť

veľa používateľov a problémy sa ťažko hľadajú.

13.11.2007

I&PC

10

Prstencová topológia

 Výhody:
Rovnocenný prístup pre všetky

počítače. Vyvážený výkon aj pri veľkom

počte používateľov.
 Nevýhody
Zlyhanie jedného počítača môže mať

dopad na celú sieť. Rekonfigurácia

siete preruší jej prevádzku. Náročná

správa systému.

13.11.2007

I&PC

11

Hviezdicová topológia

 Výhody:
Ľahká modifikácia a pridávanie nových počítačov. Centrálne

monitorovanie a správa. Zlyhanie jedného počítača neovplyvní ostatok

siete.
 Nevýhody
Ak zlyhá centrálny prvok, zlyhá celá sieť.

13.11.2007

I&PC

12

Hierarchická topológia

Nie je to samostatná topológia, skôr kombinácia už uvedených topológií,

predovšetkým hviezdicovej. Využíva sa na spojenie viacerých menších

lokálnych sietí do jednej siete väčšieho rozsahu.

13.11.2007

I&PC

13

Neobmedzená topológia

V tejto topológii je každá stanica spojená s

každou stanicou, ale prakticky sa toto

riešenie nevyužíva. Principiálne možným

využitím je zabezpečenie maximálnej

spoľahlivosti takejto siete.

13.11.2007

I&PC

14

Typy počítačových sietí podľa

rozsiahlosti

 LAN [Local area network]

 MAN [Metropolitan area network]

 WAN [Wide area network]

13.11.2007

I&PC

15

LAN

Najmenšie siete, ktoré pokrývajú napr. jednu budovu, maximálne niekoľko

budov. Počet počítačov v takejto sieti sa pohybuje rádovo v desiatkach,

málokedy sa stane, aby počet presiahol 100 počítačov. Spájajú uzly (počítače)

v rámci malého územia, resp. v rámci jednej budovy rádovo do vzdialenosti

okolo sto metrov. Na prepojenie v rámci budovy sa využíva štruktúrovaná

kabeláž a na prepojenie jednotlivých budov optické vlákna alebo mikrovlné

spoje. Dosahované prenosové rýchlosti sa v dnešnej dobe pohybujú na úrovni

100/1000 Mbit/s, len veľmi zriedkavo sa už stretneme s prenosovými

rýchlosťami 10 Mbit/s (v prípade starých komponentov).

13.11.2007

I&PC

16

MAN

Metropolitné siete predstavujú pokrytie väčšieho územia dnes

predovšetkým poskytovateľmi internetového pripojenia a káblových

televíznych rozvodov. Počet počítačov sa pohybuje rádovo v stovkách a

používajú sa zvyčajne prenosové rýchlosti 100 Mbit/s. Prenos sa

uskutočňuje rádovo na vzdialenosti 1- a viac km.

13.11.2007

I&PC

17

WAN

Rozľahlé siete umožňujú komunikáciu na veľké vzdialenosti. obvykle

bývajú verejné, ale existujú aj súkromné WAN siete. Prenosové rýchlosti

sa veľmi líšia podľa typu siete. Začínajú na desiatkach kbit, ale dosahujú aj

rádovo Gbit/s. Klasickým príkladom takejto siete je internet. V týchto

sieťach je veľmi veľa počítačov.
Používané prenosové rýchlosti môžu byť v závislosti na použitej

technológii podstatne nižšie ako pri sieťach typu LAN. Výnimku tvorí len

sieť WAN, ktorá používa technológiu SONET, teda na prenos údajov

využíva optické vlákna. Vtedy sa dosahujú prenosové rýchlosti 1 Gbit/s a

nezvyčajná nie je ani rýchlosť 10 Gbit/s.

13.11.2007

I&PC

18

Technológie a štandardy v sieťach

eternetového typu

 10BASE, 10BASE-T
 100BASE-TX, 1000BASE-T
 1000BASE-SX a 1000BASE-LX

13.11.2007

I&PC

19

10BASE

10BASE: táto technológia používala

koaxiálny kábel, ktorý musel byť na oboch

koncoch zakončený

terminátorom ( tieto siete sa budovali s

topológiou zbernice). Táto

technológia umožňovala maximálnu

prenosovú rýchlosť 10 Mbit/s, pracovala len

v režime half-duplex (dáta sa môžu buď len

odosielať, alebo len prijímať, nie je možný

obojsmerný prenos súčasne) a maximálna

dĺžka segmentu bola 185 metrov. Táto

technológia sa pri budovaní nových sietí už

vôbec nevyužíva vzhľadom na riziká

poruchovosti.

Konektory používané

pri štandarde 10BASE-2

13.11.2007

I&PC

20

10BASE-T

Technológia pochádzajúca z roku 1990 využíva na pripojenie počítača

namiesto koaxiálneho kábla tzv. krútenú dvojlinku (twisted pair) v tienenej

podobe (káble STP) alebo v netienenej podobe (káble UTP). Jednotlivé

káble sú pripojené k centrálnemu pripojovaciemu zariadeniu, ktorým je

hub alebo switch. Z toho vyplýva, že topológia siete je typu hviezda alebo

rozšírená hviezda. Táto technológia bola spočiatku navrhnutá len pre

halfduplexný prenos dát, no postupom času sa pridala aj podpora pre

fullduplexný prenos (dáta možno prijímať aj odosielať súčasne).

Maximálna prenosová rýchlosť je 10 Mbit/s v režime half-duplex a

maximálne 20 Mbit/s v režime full-duplex. Jeden segment môže mať

maximálnu dĺžku 100 metrov.

13.11.2007

I&PC

21

100BASE-TX, 1000BASE-T

Tento štandard bol predstavený v roku

1995. Je veľmi podobný štandardu 10BASE-

T, ale vyžaduje káble minimálne kategórie 5.

Maximálna prenosová rýchlosť je 100

Mbit/s. Pre výkonnejší prenos dát sa používa

1000BASE-T. Na to, aby sa dala dosiahnuť

prenosová rýchlosť 1 Gbit/s, bolo treba

využiť všetky štyri páry vodičov v kábli. Na

každom páre vodičov prebieha prenos dát v

režime full-duplex rýchlosťou 250 Mbit/s. V

kábli sú však štyri páry vodičov, čím možno

dosiahnuť rýchlosť 1 Gbit/s vo full-

duplexnom režime.

Najpoužívanejší konektor

v počítačových sieťach

RJ-45

13.11.2007

I&PC

22

1000BASE-SX a 1000BASE-LX

Tieto štandardy využívajú na prenos dát optické vlákno, ktoré nie sú

náchylné na elektromagnetické rušenie, pričom rozdiely sú len v

použitej vlnovej dĺžke a vodivosti vlákna. Pri 1000BASE-SX sa využíva

vlnová dĺžka 850 nm a mnohovidové optické vlákno, zatiaľ čo pri

1000BASE-LX sa využíva vlnová dĺžka 1310 nm a jednovidové vlákno.

Vzdialenosť medzi jednotlivými zariadeniami pri použití jednovidového

vlákna je do 5 km. Pre prenosy 10 Gbit/s sú určené ďalšie štandardy.

13.11.2007

I&PC

23

Podľa funkčného vzťahu

 Client-server
Server poskytuje služby staniciam – klientom (workstation, pracovná

stanica). Serverov môže byť viacero typov - podľa typu poskytovaných

služieb - súborový server, tlačový server, poštový server, www server, ftp

server ... nemusí platiť vzťah, že jeden server je jeden počítač. Na jednom

fyzickom počítači môže existovať viacero serverov.
 Peer-to-peer
Termín pochádza z angličtiny a znamená „rovný k rovnému“, označuje sa

tiež ako p2p sieť. Každá stanica v sieti môže vyčleniť nejaký svoj

prostriedok (diskový priestor, tlačiareň, mechaniku ...) na zdieľanie. Iná

stanica môže tieto prostriedky využívať.tento typ siete často nemá

centrálnu správu, každý uzol sa spravuje sám. Zdieľanie prostriedkov je

možné aj cez internet.

13.11.2007

I&PC

24

Podľa špecializovanej funkcie

 Storage area network – sieť pre pripojenie zariadení pre

uloženie údajov

 Serverová farma
 Process control network – sieť medzi kontrolnými a meracími

zariadeniami a ich manažmentom

 SOHO sieť – LAN pre malú kanceláriu a domov
 Personal area network PAN osobná sieť na prepojenie

spolupracujúce zariadenií (typicky prepojenie mobilu a počítača,

PDA, notebooku ...) spája zariadenia rádovo v dosahu niekoľko

metrov. Na prepojenie sa obvykle

používajú bezdrôtové

technológie (WiFi, IrDA, BlueTooth).

13.11.2007

I&PC

25

Základné časti siete

Sieť pozostáva z týchto základných častí:
 Hardware - zahrňuje všetky technické

prostriedky siete. Patria sem aj

prostriedky, ktorými je realizované

vlastné prepojenie siete.

 Software - programové vybavenie,

ktoré v spolupráci s hardwareom siete

zabezpečuje funkcie siete.

13.11.2007

I&PC

26

Hardware

• Samotné počítače (servery a pracovné

stanice ...)

• Smerovače (router)

• Prepínače (switch)

• Koncentrátory a rozbočovače (hub)

• Sieťové mosty (bridge)

• Meniče rozhraní (mediakonvertory)

• Bezpečnostné zábrany (firewall)

• Opakovače (repeater)

• Modulátory/demodulátory (modem)

• Vysielače/prijímače (transceiver)

• Káble (metalické, optické ....)

Bežný kábel UTP, používaný vo väčšine

počítačových sietí

13.11.2007

I&PC

27

Aktívne prvky

Kľúčovú úlohu v sieťach akéhokoľvek typu zohrávajú aktívne prvky. Ich

úlohou je prepájať jednotlivé časti sietí, menia typy rozhraní, spôsoby

komunikácie, zaisťujú bezpečnosť a riadia sieť. Sieť môže byť prepojená

priamo z počítača do počítača, alebo s využitím týchto aktívnych prvkov.

13.11.2007

I&PC

28

Software

• Sieťový operačný systém (Linux, Novell

Netware, …)

• Aplikácie schopné využívat prostriedky

systému, určené k sieťovej komunikácii

13.11.2007

I&PC

29

Bezkáblový prenos dát (WLAN,

WWAN)

 Krátkeho dosahu

 Bluetooth

 Stredného dosahu

 IEEE 802.11

 Ďalekého dosahu

 Satelit
 MMDS
 SMDS
 Mobilné technológie prenosu dát
 CDMA
 GSM
 TDMA

 GPRS

13.11.2007

I&PC

30

13.11.2007

I&PC

31

Ďakujem za pozornosť!