Sieci Komputerowe.pdf

(1785 KB) Pobierz
SIECI
KOMPUTEROWE
P. Baran
Sieci Komputerowe – P. Baran
Sieć komputerowa (ang. network)
– to zbiór komputerów i innych urządzeń połączonych ze
sobą kanałami komunikacyjnymi. Sieć komputerowa umożliwia wzajemne przekazywanie informacji
oraz współdzielenia różnych zasobów między podłączonymi do niej urządzeniami, tzw. "punktami
sieci".
współużytkowanie programów i plików,
korzystania ze wspólnych urządzeń, np. drukarek,
korzystania ze wspólnego oprogramowania,
korzystania z centralnej bazy danych,
przesyłania informacji między komputerami (komunikaty, listy, pliki).
Szczególnym rodzajem sieci komputerowej jest sieć lokalna (ang. Local Area Network stąd
używany także w języku polskim skrót
LAN)
- wewnętrzna sieć, to najmniej rozległa postać sieci
komputerowej, zazwyczaj ogranicza się do jednego budynku lub kilku pobliskich budynków
(np. bloków na osiedlu).
Karta sieciowa (ang. NIC – Network Interface Card)
– karta rozszerzenia, która służy do
przekształcania pakietów danych w sygnały, które są przesyłane w sieci komputerowej. Karty NIC
pracują w określonym standardzie, np. Ethernet, Token Ring, FDDI, ArcNet, 100VGAnylan.
Dla większości standardów karta NIC posiada własny, unikatowy w skali światowej adres
fizyczny, znany jako adres
MAC,
przyporządkowany w momencie jej produkcji przez producenta,
zazwyczaj umieszczony na stałe w jej pamięci ROM. Adres ten można dynamicznie zmieniać o ile
stosowane oprogramowanie na to pozwala.
Karta sieciowa pracuje tylko w jednym standardzie np. Ethernet. Nie może pracować w
dwóch standardach jednocześnie np. Ethernet i FDDI. Obecnie ze względu na wyraźną dominację
standardów rodziny Ethernet pojęcie karty sieciowej
i karty Ethernet bywa mylnie utożsamiane. Karty
sieciowe,
podobnie
jak
switche
elementami
aktywnymi sieci. Zdarzają się karty sieciowe wielokrotne,
tj. wyposażone w kilka interfejsów sieciowych. Z
logicznego punktu widzenia jest to kilka niezależnych
kart sieciowych na jednej płycie drukowanej. Karty takie
znajdują głównie
zastosowanie w
serwerach. W
przeszłości istniała nawet karta wyposażone w dwa różne standardy sieciowe, tj. Ethernet i Token
Ring (karta OSA-2 ETR do maszyn IBM mainframe rodziny 9672, 2 logiczne porty każdy mógł
pracować jako Eth, lub Token Ring, ale miały oddzielne wtyki), jednakże był to ewenement. Jeżeli
2
Notatki - Obuchowicz
Sieci Komputerowe – P. Baran
chodzi o typy interfejsów kart sieciowych to dzielą się one na PCI,
PCMCIA i USB. Te ostatnie są coraz powszechniej stosowane.
MAC (ang. Media Access Control)
- sprzętowy adres karty sieciowej Ethernet i Token Ring,
unikatowy w skali światowej, nadawany przez producenta danej karty podczas produkcji.
Adres MAC (ang. MAC address) jest 48-bitowy i zapisywany jest heksadecymalnie
(szesnastkowo). Pierwsze 24 bity oznaczają producenta karty sieciowej, pozostałe 24 bity są
unikatowym identyfikatorem danego egzemplarza karty. Na przykład adres 00:0A:E6:3E:FD:E1
oznacza, że karta została wyprodukowana przez Elitegroup Computer System Co. (ECS) i producent
nadał jej numer 3E:FD:E1. Czasami można się spotkać z określeniem, że adres MAC jest 6-bajtowy.
Ponieważ 1 bajt to 8 bitów, więc 6 bajtów odpowiada 48 bitom. Pierwsze 3 bajty (vendor code)
oznaczają producenta, pozostałe 3 bajty oznaczają kolejny (unikatowy) egzemplarz karty. Nowsze
karty ethernetowe pozwalają na zmianę nadanego im adresu MAC.
Istnieją zarezerwowane adresy MAC służące chociażby sterowaniu przepływem, testom czy
zarezerwowane dla przyszłych zastosowań
Koncentrator (HUB)
- urządzenie łączące wiele urządzeń
sieciowych w sieci komputerowej o topologii gwiazdy.
Przełącznik (SWITCH)-
urządzenie łączące segmenty sieci komputerowej pracujące głównie w
drugiej warstwie modelu ISO/OSI, jego zadaniem jest przekazywanie ramki między segmentami sieci
z doborem portu przełącznika, na który jest przekazywana.
Przełącznik w sieci Ethernet analizuje adresy MAC nadawcy
i odbiorcy przychodzącej ramki. Adres MAC nadawcy jest
wykorzystywany do prowadzenia tablicy skojarzeń, zawierającej
adresy MAC i odpowiadające im porty przełącznika, tablica ta
może zawierać 4096, 8192 a nawet 16384 wpisów. By zapewnić dostosowywanie się przełącznika do
zmian w sieci ważność wpisu wygasa jeżeli przez określony czas nie napływają ramki z danym MAC
nadawcy.
Po otrzymaniu ramki przełącznik szuka adresu MAC odbiorcy w tablicy skojarzeń, jeżeli adres
nie występuje w niej, to ramka wysyłana jest na wszystkie porty z wyjątkiem źródłowego, gdy jest
znany, to tylko na port określony w tablicy skojarzeń.
3
Notatki - Obuchowicz
Sieci Komputerowe – P. Baran
Przez przesyłanie ramki tylko na jeden port przełączniki ograniczają domenę kolizyjną do
pojedynczego portu, dzięki czemu są w stanie zapewnić każdemu hostowi podłączonemu do portu
osobny kanał transmisyjno-nadawczy, nie zaś współdzielony, jak to jest w przypadku koncentratora.
Router
- (po polsku - trasownik) – urządzenie sieciowe pracujące w trzeciej warstwie modelu
OSI. Służy do łączenia różnych sieci komputerowych (różnych w sensie informatycznym, czyli np. o
różnych klasach, maskach itd.), pełni więc rolę węzła komunikacyjnego. Na podstawie informacji
zawartych w pakietach TCP/IP jest w stanie przekazać pakiety z dołączonej do siebie sieci źródłowej
do docelowej, rozróżniając ją spośród wielu dołączonych do siebie sieci. Proces kierowania ruchem
nosi nazwę trasowania, routingu lub rutowania.
Choć w roli ruterów można używać zwykłych komputerów, to
nowoczesne modele są wysoce wyspecjalizowanymi urządzeniami, w
których interfejsy sieciowe połączone są bardzo szybką magistralą
wewnętrzną. Wyróżnia się routery modularne (przeznaczone dla
operatorów oraz środowisk korporacyjnych) oraz o stałej budowie
(zwykle pozycjonowane na brzegu sieci operatorskiej lub dla użytkowników domowych). Routery
realizują
obsługę
ruchu
za
pomocą
procesorów
sieciowych
(NP)
lub
dedykowanych,
wysokospecjalizowanych układów cyfrowych (ASIC/FPGA).
Routery posiadają z reguły wiele różnego rodzaju interfejsów -
przez coraz bardziej popularnych interfejsów Ethernet (od 10Mbit/s do
100Gbit/s), ATM, Frame Relay, SONET/SDH czy 3G. W zależności od
typu urządzenia, interfejsy znajdują się na osobnych kartach (tzw.
kartach liniowych) lub zabudowane na stałe w urządzeniu. Nowoczesne
routery brzegowe posiadają wiele różnego rodzaju dodatkowych funkcji
- takich jak mechanizmy wspierające funkcje lokalnej centrali
wideotelefonii IP, ściany ogniowej, systemu IDS/IPS, optymizacji
połączeń w sieciach rozległych itp. itd. Routery szkieletowe budowane są ze zwróceniem szczególnej
uwagi na skalowalność - z zachowaniem minimalnych rozmiarów i zapotrzebowania na prąd i
chłodzenie. Coraz częściej, routery optymalizowane są pod kątem przetwarzania ruchu Ethernet i
IPv4/IPv6.
Access Point
- urządzenie zapewniające stacjom bezprzewodowym
dostęp do zasobów sieci za pomocą bezprzewodowego medium
transmisyjnego.
4
Notatki - Obuchowicz
Sieci Komputerowe – P. Baran
Wtórnik
- to urządzenie stosowane w telekomunikacji do regeneracji
sygnału.
Bridge
- urządzenie łączące dwie lub więcej sieci lub segmenty sieci
dokonując filtrowania ruchu sieciowego. Sieci podłączone do mostu mogą
korzystać z różnych fizycznych i logicznych protokołów łącza.
Kabel RJ45 (Skrętka)
- typ złącza stosowany do podłączania
modemów.
Kabel krosowy (ang.
patch cord)
– krótki przewód służący
do przesyłania sygnałów elektrycznych lub optycznych. Najczęściej
jest on kojarzony z sieciami komputerowymi – skrętką. Wtedy jest
to przewód połączony według specyfikacji RJ-45100BASE-T568A lub
100BASE-T568B. Zwykle kablem krosowym określa się gotowy
przewód o znormalizowanej długości (1, 2, 3, 5m) zakończony z obu stron końcówkami zgodnymi z
technologią, dla której został przygotowany (skrętka RJ45, światłowód: SC, FC, ST, LC, E2000).
Kabel koncentryczny
- przewód telekomunikacyjny, wykorzystywany do transmisji sygnałów
zmiennych małej mocy.
Przewód
Izolacja wewnętrzna
Oplot
Izolacja zewnętrzna
5
Notatki - Obuchowicz
Zgłoś jeśli naruszono regulamin