Fotoshow

Rio de Janerio
Brazílie

Ahaggar (Hoggar)
Alžírsko

Info

Dnes je

svátek má .

Počasí Olomouc - Slunečno.cz


Počítačové sítě - základní pojmy, topologie

Počítačová síť je skupina počítačů (uzlů), popřípadě periferií, které jsou vzájemně propojeny tak, aby mohly mezi sebou komunikovat.

Prvotní představa dělení sítí vychází z jejich velikosti:

- LAN (Local Area Network) - lokální počítačové sítě.

- MAN (Metropolitan Area Network) - metropolitní sítě, propojují lokální sítě v městské zástavbě, jsou vysokorychlostí a schopné přenášet data na vzdálenost až 80 km.

- WAN (Wide Area Network) - rozlehlé datové sítě, spojují LAN a MAN sítě do globálního měřítka, na libovolné vzdálenosti. Příkladem takové sítě může být Internet.

Základní prvky sítě:

- počítače se síťovým adaptérem – pracovní stanice a servery.
Server je v obecné označení pro počítač, který poskytuje nějaké služby. Tyto služby server poskytuje klientům (pracovním stanicím), což označujeme jako model klient-server. Může mezi ně patřit například sdílení disků, tiskáren nebo schopnost ověřit uživatele podle jména a hesla (autentizace). Ve větších sítích, jako je Internet, servery uchovávají a nabízejí webové stránky a poskytují další služby (DNS, e-mail atd.).

   skříň se serverem

Druhy serverů
- webový server – především v síti Internet poskytuje WWW stránky
- souborový server – slouží např. v podnikové síti jako centrální úložiště dat
- databázový server – slouží jako úložiště strukturovaných dat (databází)
- tiskový server – zpřístupňuje počítačové tiskárny
- faxový server
- proxy server – zprostředkovává přístup do jiné sítě jiné (např. Internet)
- aplikační server – počítač specializovaný na provoz nějaké aplikace
- herní server – nabízí hraní her s více hráči (multiplayer)
...

   HUB

- komponenty umožňující propojení – přenosová média, pasivní prvky (konektory, zásuvky, …) a aktivní prvky sítě.
Základním prvkem propojujícím jednotlivé počítače v síti jsou přenosová média. Transport dat se tedy může odehrávat prostřednictvím koaxiálního kabelu, kroucené dvoulinky (nejčastější), optického kabelu (světelná rychlost) či bezdrátovým přenosem, tj. infraport, bluetooth, wi-fi, satelitní spoje atd.

   schéma zapojení počítačové sítě:
    (stanice -> HUB -> server -> router) LAN 1 -> LAN 2 (router -> ...)

Běžným zařízením používaným pro rozbočení počítačové sítě a k zesílení signálu je HUB (rozbočovač). Má triviální funkci, vše co přijde na jeho vstupy, hned posílá na všechny výstupy. Hodí se proto jen pro některé sítě (hvězdicová topologie). Jinde by vznikaly zbytečné kolize v síti vedoucí k výraznému zpomalení komunikace. Dnes se nahrazuje zařízením označovaným jako SWITCH (přepínač), který obsahuje inteligentní přepínač a každou informaci posílá pouze na výstup, pro který je určena. Dalším aktivním prvkem v síti je Router (směrovač), který provádí směrování k uzlu. Provádí propojení mezi nejméně dvěma sítěmi a zajišťuje správné směrování paketů mezi těmito sítěmi. Pomyslně nejvýše stojí Gateway (brána) propojující jednotlivé, často i velmi odlišné sítě. Provádí rovněž konverzi dat z jedné sítě či komunikačního standardu do druhého.

- software, který umožňuje sdílení a přístup ke zdrojům – síťový operační systém.

- společná sada pravidel, která definuje způsob komunikace v síti – komunikační protokoly, více v kapitole TCP/IP.

Uspořádání sítě

Sítě z hlediska vzájemného vztahu stanic:

- klient - server
Server poskytuje služby "běžným" stanicím, tj. klientům (workstation, pracovní stanice). Serverů může být více typů podle poskytovaných služeb (souborový server, tiskový server, poštovní server, www server, ftp server atd.). U malých sítí plní úlohu několika typů serverů jeden "fyzický" počítač, u velkých sítí může např. jeden "fyzický" počítač plnit pouze úlohu tiskového serveru.

- peer to peer
Termín pochází z angličtiny a znamená "rovný k rovnému", označuje se také zkratkou P2P. Každá stanice v síti může vyčlenit některý svůj prostředek (tiskárnu, úložné médium, adresář) ke sdílení (s heslem nebo bez). Jiná stanice může tyto prostředky používat, pokud si sdílený prostředek připojí a její uživatel zná případné heslo. Sdílení a hesla mohou být kdykoliv změněna nebo zrušena uživatelem, který u stanice pracuje. Tento typ sítě v podstatě nelze centrálně spravovat. Příklady: Sdílení souborů a systémových prostředků v různých operačních systémech a souborů v internetových sítích.

Sítě podle topologie, uspořádání kabeláže

- sběrnicová topologie (BUS) - je charakteristická tím, že jednotlivé stanice sítě jsou postupně připojovány na průběžné vedení - sběrnici. Zpráva vyslaná libovolnou stanicí se šíří po celé sběrnici, a tak ji může stanice, které je adresována, přímo přijmout. Výhodou je její snadná realizace nebo rozšíření jíž stávající sítě. Nevyžaduje tolik kabeláže jako např. hvězdicová topologie. Při běžném provozu jsou zásadní nevýhodou tzv. kolize, tj. pokud chtějí dva klienti na síti vysílat data ve stejný okamžik (což se děje často). Kolize jsou samozřejmě v praxi řešitelné, ale síť se nutně zpomalí. Dalším problémem je omezená délka kabelu, jeho propojení pomocí řady spojek a také omezení počtu stanic. Pokud nastane nějaký problém s kabelem, např. na spojkách, celá síť přestane fungovat. Sběrnice je tedy vhodná pro malé nebo dočasné sítě, které nevyžadují velké rychlosti přenosu. Uvedená topologie je charakteristická například pro sítě Ethernet.

- hvězda (STAR) - je v oblasti sítí LAN typická tím, že jednotlivé stanice jsou vždy propojeny na rozbočovač - HUB. V běžné praxi je pak tato koncepce velmi často používá ve složitější podobě, kdy na místě jedné nebo několika stanic je použit opět HUB a k němu je pak připojena další hvězdicová struktura stanic, takže vznikne stromová architektura propojení stanic (Distributed star). I v této topologii se zpráva vyslaná jednou stanicí šíří po celé síti, aby ji mohla cílová stanice přijmout. Výhodou je dobrá výkonnost v porovnání se sběrnicovou topologií. To souvisí s tím, že na jednom kabelu je připojen pouze jeden počítač a tudíž jednak nedochází ke kolizím mezi pakety a také může současně přenášet data více počítačů. Taková síť se snadno rozšiřuje, na druhé straně je vyžadováno velké množství kabelů - ke každému počítači jeden. Výhodou této topologie je obvykle vyšší míra spolehlivosti plynoucí ze zpravidla menšího počtu konektorových spojů mezi stanicí a serverem, větší maximální povolená délka kabelu a často nižší výsledná cena propojení. Nevýhodou je zpravidla vyšší spotřeba propojovacích kabelů. Uvedená topologie je používána například u sítě Arcnet.

- kruhová (Ring) - je vytvořena postupným propojením stanic do souvislého kruhu. Zpráva je v této síti předávána postupně jedním směrem od stanice ke stanici, až dospěje do stanice cílové. Kruhová topologie je méně efektivní než hvězdicová topologie, protože v ní musí data projít přes mnoho uzlů než se dostanou ke svému cíli. Další nevýhoda spočívá v tom, že pokud zkolabuje jeden uzel, zkolabuje celá síť, protože k funkčnosti potřebuje, aby byl celý okruh v pořádku. Na druhou stranu přenos dat je relativně jednoduchý, protože packety se posílají jedním směrem, nevznikají kolize a náklady na realizaci jsou menší než u hvězdicového uspořádání. Uvedená topologie je charakteristická např. pro sítě Token-Ring.