sieci2.pdf

1. Klasyfikacja sieci komputerowych.

1.1. Rozległe sieci komputerowe (ang. Wide Area Network - WAN ): 100km-1000km

o Rozmiar sieci ponad kilkadziesiąt km

o Przepustowość do Tb/s

o Media tranmisyjne: głównie światłowód, kable miedziane, w niewielkim stopniu łącza

radiowe

o Technologia MPLS, Frame Relay, WDM, Gigabit Ethernet, 10 Gigabit Ethernet, Sonet, SDH,

ATM, X.25

o Właściciel może być wielu

o Regulacje prawne trudne

o Topologia siatki (ang. mesh), skomplikowana

o Koszt korzystania wysoki

1.2. Lokalne sieci komputerowe (ang. Local Area Network LAN ): 0km-10km,

o Rozmiar sieci do kilku km

o Przepustowość do 10Gb/s

o Media tranmisyjne: głównie kable miedziane i łącza radiowe, w mniejszym stopniu

światłowód

o Technologia Fast Ethernet, Giga Ethernet, 10 Giga Ethernet, Wi-Fi

o Właściciel zazwyczaj jeden

o Regulacje prawne prostsze

o Topologia gwiazda, hierarchiczna gwiazda, drzewo

o Koszt korzystania niski

1.3. Miejskie (campusowe, korporacyjne) sieci komputerowe (ang. Metropolitan Area Network

MAN ): 10km-100km, Mb/s - Gb/s

o Rozmiar sieci do kilkunastu, kilkudziesięciu km

o Przepustowość do 10Gb/s

o Media tranmisyjne: głównie światłowód, w niewielkim stopniu łącza radiowe

o Technologia Giga Ethernet, 10 Giga Ethernet, WiMAX

o Właściciel zazwyczaj jeden (konsorcjum firm i organizacji)

o Regulacje prawne stosunkowo proste

o Topologia hierarchicznej gwiazda, pierścień

o Koszt korzystania średni

1.4. Osobiste (ang. Personal Area Network PAN ): do kilku metrów, Kb/s – Mb/s

o Rozmiar sieci do kilku metrów

o Przepustowość do 1Mb/s

o Media tranmisyjne: głównie łącza radiowe

o Technologia Bluetooth, UWB, ZigBee

o Właściciel jeden

o Regulacje prawne bardzo proste

o Topologia punkt-punkt, gwiazda

o Koszt korzystania bardzo niski

1.5. Radiowe, bezprzewodowe (ang. wireless) sieci komputerowe

1.6. Satelitarne sieci komputerowe (VSAT)

2. Modele warstwowe ISO/OSI, TCP/IP.

2.1. Model referencyjny ISO/OSI

o Najważniejszym modelem warstwowym jest model OSI (Open System Interconnection)

opracowany w 1977 roku przez organizację standaryzującą ISO oznaczany jako ISO/OSI

o Model ISO/OSI miał duży wpływ na rozwój protokołów sieciowych, a co za tym urządzeń

sieciowych i oprogramowania

o Jednak rozwiązania modelu ISO/OSI nie zostały nigdy wdrożone bezpośrednio do sieci

komputerowych

o W pracach nad modelem ISO/OSI kierowano się następującymi zasadami:

 Każda warstwa ma realizować właściwie zdefiniowane funkcje

 Funkcje realizowane przez poszczególne warstwy powinny uwzględniać powszechnie

realizowane standardy

 Ilość warstw winna minimalizować ilość informacji przepływającej przez styki

międzywarstwowe

 Ilość warstw nie może być zbyt mała by wyraźnie różnych funkcji nie umieszczać w tej

samej warstwie

o Warstwa FIZYCZNA

 Zapewnia przekaz ciągów bitów między dwiema lub wieloma stacjami połączonymi

wspólnym medium fizycznym

 Definiuje elektryczne i mechaniczne charakterystyki styku między urządzeniem danych

użytkownika, a urządzeniem zakończenia łącza danych

 Warstwa fizyczna może być realizowana za pomocą kabli miedzianych, światłowodów

lub łączy radiowych

 Urządzenie danych użytkownika często oznacza się jako DTE (ang. Data Terminal

Equipment), a urządzenie realizacujące komunikację jako DCE (ang. Data

Communications Equipment)

o Warstwa ŁĄCZA DANYCH

 Opisuje metody niezawodnego przesyłania danych łączem transmisyjnym miedzy

dwoma stacjami

 Główne zadania tej warstwy to: tworzenie ramek informacyjnych/sterujących oraz

wyznaczanie ciągów kontrolnych, wykrywanie błędów (korygowanie), generowanie

ramek powiadomień, sterowanie dostępem do medium komunikacyjnego

 Podstawowa jednostka danych w tej warstwie to ramka

 Przykładowe realizacje warstwy łącza danych to: HDLC, SDLC, Ethernet IEEE 802.3,

WiFi IEEE 802.11, BlueTooth, WiMAX

o Warstwa SIECIOWA

 Warstwa sieciowa jest odpowiedzialna za wybór trasy między stacją źródłową a stacja

docelową, wzdłuż której są przesyłane pakiety

 Odpowiada też za ochronę sieci przed przeciążeniami

 Podstawowa jednostka danych w tej warstwie to pakiet

 Protokoły warstwy sieciowej odpowiedzialne są za przeźroczyste przekazywanie

informacji między sieciami o różnych standardach warstw niższych

 W tym celu niezbędne są funkcje segmentacji i resegmentacji pakietów

 Przykładowe protokoły tej warstwy to IP, ICMP

o Warstwa TRANSPORTOWA

 Warstwa transportowa jest pierwszą warstwą mającą nadzór nad całością połączenia

między stacją źródłową i stacja docelową

 Jej głównym zadaniem jest zapewnienie niezawodnego i przeźroczystego przekazu

między stacjami końcowymi

 Zapewnia podział informacji nadchodzących z warstwy sesji na mniejsze bloki,

kontroluje poprawność transmisji, realizuje połączenia wirtualne, reguluje natężenie

ruchu, rozpoznaje duplikaty pakietów, a także sprawdza poprawność adresowania

 Przykładowe protokoły: TCP, UDP

o Warstwa SESJI

 Warstwa sesji zapewnia środki do nawiązania i rozwiązania sesji oraz

zarządzaniem połączeniem między dwoma procesami

 Koordynuje wymianę informacji między rozproszonymi zadaniami (procesami)

 Połączenie między procesami zwykle nazywane jest sesją

 Sesja może służyć do realizacji połączenia ze zdalnym procesem w trybie z

podziałem czasu lub do przesłania zbiorów między dwoma procesami

o Warstwa PREZENTACJI

 Warstwa prezentacji zapewnia przekształcanie danych użytkownika do

postaci standartowej stosowanej w sieci (szyfrowanie, kompresja, transformacja

kodowa)

 Zagadnienia związane z warstwą prezentacji wynikają przede wszystkim z

różnic sprzętowych komputerów specyfiki ich oprogramowania

o Warstwa APLIKACJI

 Warstwa zastosowań (aplikacji) zapewnia obsługę użytkownika w dostępie do

usług oferowanych przez środowisko OSI (transmisja plików, dostęp od

zdalnych baz danych, zdalny terminal, zdalne obliczenia, poczta)

 Porozumiewające się programy użytkowe określają format wymienianych

informacji i reguły postępowania przy ich odbiorze

 Ponadto w zakres warstwy aplikacji wchodzą zagadnienia związane z

rozdziałem zadań na poszczególne komputery

2.2. Model TCP/IP

o W przypadku warstw 1 i 2 TCP/IP korzysta z już istniejących standardów sieciowych i

technologii, np. Ethernet, WiFi

o Podstawowy protokół warstwy 3 to IP (ang. Internet Protocol), który izoluje wyższe warstwy

od zagadnień pracy sieci, adresuje datagramy, zapewnia wymianę danych między

niejednorodnymi systemami. Warstwa 3 używa również protokołu ICMP (ang. Internet

Control Message Protocol)

o Większość zadań warstwy 4 jest realizowana przez protokół połączeniowy TCP (ang.

Transmission Control Protocol), który gwarantuje dostarczenie do danych do adresata. Innym

protokołem tej warstwy jest bezpołączeniowy protokół datagramowy UDP (ang. User

Datagram Protocol), który nie gwarantuje pełnej poprawności i integralności przesyłanych

danych

o Warstwie 5 i częściowo 6 odpowiadają protokoły Telnet i wirtualnego terminala

o Warstwom 6 i 7 odpowiada protokół przekazu plików FTP (ang. File Transfer Protocol ),

które zapewniają przekaz plików między niejednorodnymi urządzeniami i systemami

operacyjnymi

o Jednostki danych i ich przepływ na rysunku:

o Protokół IP

 Protokół IP (ang. Internet Protocol) jest protokołem bezpołączeniowym

 Protokół IPv4 został opisany w dokumencie RFC791

 Informacje między stacjami są wymieniane bez potrzeby zawiązywania sesji i

ustalania jej parametrów

 Zapewnia to prostotę działania, ale nie zapewnia niezawodnego dostarczenia

danych do odbiorcy (odtworzenia połączenia po awarii)

 Brak kontroli przepływu pakietów

o Nagłówek IPv4

o Defragmentacja pakietu IP

 Dla każdej sieci określany jest parametr MTU (ang. Maximum Transmission Unit), który

wskazują maksymalny rozmiar datagramu, który może być przesłany w sieci bez

fragmentacji datagramu

 Jeżeli rozmiar datagramu IP przekracza MTU to datagram jest dzielony na fragmenty o

wielkości niewiększej niż MTU

 Każdy fragment jest przesyłany w oddzielnym datagramie z odpowiednio ustawionym

polem przesunięcia

 Po stronie odbierającej pierwotny datagram jest odtwarzany z otrzymanych fragmentów

o Protokół IPv6

 Protokół IPv6 to najnowsza wersja protokołu IP, będąca następcą IPv4

 Pierwsze dokumenty RFC dotyczące IPv6 ukazały się w 1995 roku

 Do stworzenia nowej wersji IP przyczynił się w problem z kończącej się ilości

adresów IPv4 oraz braki protokołu IPv4 w zakresie bezpieczeństwa,

konfiguracji

 Adres IPv6 ma długość 128 bitów

 Protokół IPv6 zawiera wsparcie dla wielu nowych mechanizmów sieciowych z

zakresu bezpieczeństwa, autokonfiguracji

 Trudno określić kiedy nastąpi przejście z IPv4 do IPv6

o Protokół ICMP

 Protokół IP nie zawiera żadnych mechanizmów umożliwiających kontrolę pracy

sieci

 W celu realizacji tych mechanizmów opracowano protokół ICMP (ang. Internet

Control Message Protocol) opisany w RFC792

 ICMP działa w warstwie sieciowej modelu TCP/IP

 Komunikaty protokołu ICMP przesyłane są wewnątrz datagramów IP

 Protokół ICMP jest wykorzystywany przez programy ping oraz traceroute

o Protokół TCP

 TCP (ang. Transmission Control Protocol) to protokół zorientowany

połączeniowo działający w warstwie transportowej modelu TCP/IP

 Został zdefiniowany w RFC793

 Protokół TCP zapewnia niezawodny system transmisji – umożliwia sterowanie

przepływem, potwierdzanie odbioru, zachowanie kolejności danych, kontrolę

błędów, przeprowadzanie retransmisji

 Wiąże się to z dość skomplikowanym i rozbudowanym sposobem obsługi i

dużym nagłówkiem pakietu

o Nagłówek TCP

o Znaczniki TCP

 UGR wskazuje na ważność pola wskaźnik pilności

 ACK wskazuje na ważność pola numer potwierdzenia

 PSH wskazuje na działanie funkcji wymuszającej wysyłanie segmentu

 RST powoduje przywrócenie stanu początkowego (wyzerowanie) połączenia

 SYN wskazuje, że w polu numer sekwencyjny umieszczony jest inicjujący numer

sekwencyjny INS. Jest on przeznaczony do synchronizacji numerów

sekwencyjnych w fazie ustanowienia połączenia

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: