Typy počítačových sítí
Zkratky a názvy
RMON
Základní ideou při návrhu RMON bylo mít inteligentního agenta, který je schopen co nejpodrobnějšího monitorování síťového segmentu a uchovávání sesbíraných informací. Získané informace (aktuální i historická data) z různých agentů lze pak prezentovat na centrální správcovské konzole při minimální komunikační zátěži a zároveň minimální výpočetní zátěži konzoly.MIBManagement Information Base. Databáze síťových správních informací, definující vlastnosti spravovaného zařízení, užívaná při správě sítí pomocí protokolu SNMP nebo CMIP. Jednotlivé objekty MIB databáze jsou uspořádány do stromové struktury, zahrnující jak veřejné (standardizované), tak privátní (proprietární) větve.Sítě a protokolyEthernet
Protokoly s klouzajícím okénkem
Protokoly vícenásobného přistupu
Multiple Access Protocols
Protokol IPv4
IPv6Vlastnosti * dostatečně velký adresní prostor - už nikdy by nemělo dojít k nouzi o adresy
* tři druhy adres: individuální (unicast), skupinové (multicast) a výběrové (anycast)
* jednotné adresní schéma pro Internet i vnitřní sítě
* hierarchické směrování v souladu s hierarchickou adresací
* podpora služeb se zaručenou kvalitou
* bezpečností mechanismy jako součást protokolu -
IPsec (šifrování, autentizace a sledování cesty k odesílateli)
* optimalizace pro vysokorychlostní sítě
* podpora mobilních zařízení
* automatická konfigurace (plug and play)
* kooperace s IPv4
TCP - Transportní protokol Internetu
NetBEUITento protokol je opravdu velice starý a dnes již skoro nevyužívaný.
Byl vyvinut firmou IBM v době, kdy se na počítačové sítě ještě nekladly takové požadavky jako je tomu dnes. Důsledkem je nemožnost vytvořit v síti síťové segmenty - protokol nepodporuje směrování.
Pracuje na úrovni dvou síťových vrstev v modelu ISO/OSI - transportní a síťové.IPX/SPXTato sada protokolů byla vyvinuta firmou Novell pro její síťový software NetWare. NetWare 5 ale již umí pracovat i s novějším a lepším TCP/IP a verze 6 dokonce ani IPX/SPX neumí. Tato sada obsahuje mnoho různých protokolů, nejdůležitějšími jsou protokoly IPX a SPX.
IPX (Internet Packet Exchange) - je protokolem nespojově orientovaným, je určen k přenosu dat mezi jednotlivými síťovými stanicemi, avšak nekontroluje správnost přenosu. Pracuje na úrovni síťové vrstvy ISO/OSI.
SPX (Sequenced Packet Exchange)- jde o protokol spojově orientovaný, pracuje na úrovni transportní vrstvy ISO/OSI a kontroluje správnost dat přenesených pomocí protokolu IPX.
Adresace v sítích IPX/SPX - Adresa každého počítače v síti je generována automaticky (samozřejmě je možné jej ručně pozměnit) a skládá se z tří čísel. Prvním z nich je osmimístné hexadecimální číslo externí sítě IPX (external network number), toto číslo využívají především směrovače a jsou vždy stejné pro počítače, které leží v jednom segmentu sítě. Následně je přidáno dvanáctimístné číslo síťové karty (node number), někdy též označované jako MAC adresa (Media Access Control adress). Tímto číslem je označena každá síťová karta od svého výrobce, přičemž na světě existuje vždy jedna karta s jednou MAC adresou. Posledním číslem, z kterého se vytváří adresa v síti je čtyřmístné hexadecimální číslo interní sítě (IPX internal network number). Tímto číslem je identifikován server.ISDNIntegrated Services Data Network.
Je to digitální přenos po speciální lince.
Má dva kanály B (64kbps) a jeden kanál D (16kbps) např. pro identifikaci volajícího a info o ceně.
Dá se sdružovat. Kódování hlasu: Analogový signál se převede na digitální
a u příjemce opět na analog. Pro vzorkování se používá frekvence 8kHz a 8 bitů (256 úrovní).Aplikační vrstvaÚkolyDo aplikační vrstvy zahrnují jen části těchto aplikací, které realizují společné resp. obecně použitelné mechanismy. Uvažujme jako příklad právě elektronickou poštu - ta její část, která zajišťuje vlastní předávání zpráv v síti, je součástí aplikační vrstvy. Na všech uzlových počítačích, které používají tentýž systém elektronické pošty, je tato část stejná. Uživatelské rozhraní systému elektronické pošty, tedy ta jeho část, se kterou uživatel bezprostředně pracuje a jejímž prostřednictvím čte došlé zprávy, odpovídá na ně, připravuje nové zprávy a zadává je k odeslání, již není považována za součást aplikační vrstvy, neboť se může v každém konkrétním uzlu dosti výrazně lišit - např. ve způsobu svého ovládání (řádkovými příkazy či pomocí různých menu, s okénky či bez nich apod.). Jiným názorným příkladem může být emulace terminálů, potřebná např. pro vzdálené přihlašování (remote login). Ve světě dnes existuje nepřeberné množství různých terminálů, a realizovat potřebné přizpůsobení mezi libovolnými dvěma typy terminálů je v podstatě nemožné. Proto se zavádí jediný "referenční" terminál - tzv. virtuální terminál - a pro každý konkrétní typ terminálu se pak vytvoří jen jediné přizpůsobení mezi tímto virtuálním terminálem a terminálem skutečným. Prostředky pro práci s virtuálním terminálem přitom jsou součástí aplikační vrstvy (neboť jsou všude stejné), zatímco prostředky pro jeho přizpůsobení konkrétnímu terminálu již součástí aplikační vrstvy nejsou.Prezentační vrstvaÚkoly Data, která se prostřednictvím sítě přenáší, mohou mít mj. povahu textů, čísel či obecnějších datových struktur. Jednotlivé uzlové počítače však mohou používat odlišnou vnitřní reprezentaci těchto dat - např. střediskové počítače firmy IBM používají znakový kód EBCDIC, zatímco většina ostatních pracuje s kódem ASCII. Podobně jeden počítač může zobrazovat celá čísla v doplňkovém kódu, zatímco jiný počítač v přímém kódu apod. - potřebné konverze přenášených dat má na starosti právě tato prezentační vrstva.
V rámci této vrstvy bývá také realizována případná komprese přenášených dat, eventuálně i jejich šifrování. Relační vrstvaÚkolyÚkolem této vrstvy je navazování, udržování a rušení relací (sessions) mezi koncovými účastníky. V rámci navazování relace si tato vrstva vyžádá na transportní vrstvě vytvoření spojení, prostřednictvím kterého pak probíhá komunikace mezi oběma účastníky relace. Pokud je třeba tuto komunikaci nějak řídit (např. určovat, kdo má kdy vysílat, nemohou-li to dělat oba účastníci současně), zajišťuje to právě tato vrstva, která má také na starosti vše, co je potřeba k ukončení relace a zrušení existujícího spojení.Transportní vrstva
Síťová vrstvaÚkolyZajišťuje potřebné směrování (routing) přenášených rámců, označovaných nyní již jako pakety (packets). Síťová vrstva tedy zajišťuje volbu vhodné trasy resp. cesty (route) přes mezilehlé uzly, a také postupné předávání jednotlivých paketů po této trase od původního odesilatele až ke konečnému příjemci.
Síťová vrstva si tedy musí "uvědomovat" konkrétní topologii sítě (tj. způsob vzájemného přímého propojení jednotlivých uzlů). 
Algoritmy směrování
• Směrování podle stavu linek
Zahlcení
Síťová úroveň v Internetu• Protokol IP
• IP adresy
• Řídicí protokoly Internetu
• OSPF – The Interior Gateway Routing Protocol
• BGP – The Exterior Gateway Routing Protocol
• Internet Multicasting
• Mobile IP
• IPv6Návrhové principy Internetu• Ujistit se, že pracuje.
• Volit jednoduchá řešení.
• Vytvářet průhledné volby.
• Využívat modularitu.
• Očekávat heterogenitu.
• Předcházet statickým volbám a parametrům.
• Očekávat dobrý návrh, nemusí být perfektní.
• Být přísný při posílání a tolerantní při příjmu.
• Přemýšlet nad škálovatelností.
• Brát v úvahu výkonnost a cenu.Linková vrstvaÚkoly(někdy nazývaná též: spojová vrstva či vrstva datového spoje) pak má za úkol zajistit pomocí těchto služeb bezchybný přenos celých bloků dat (velikosti řádově stovek bytů), označovaných jako rámce (frames). Jelikož fyzická vrstva nijak neinterpretuje jednotlivé přenášené bity, je na linkové vrstvě, aby správně rozpoznala začátek a konec rámce, i jeho jednotlivé části.
Na přenosové cestě může docházet k nejrůznějším poruchám a rušení, v jejichž důsledku jsou přijaty jiné hodnoty bitů, než jaké byly původně vyslány. Jelikož fyzická vrstva se nezabývá významem jednotlivých bitů, rozpozná tento druh chyb až linková vrstva. Ta kontroluje celé rámce, zda byly přeneseny správně (podle různých kontrolních součtů). Odesilateli potvrzuje přijetí bezchybně přenesených rámců, zatímco v případě poškozených rámců si vyžádá jejich opětovné vyslání.
Linková vrstva zajišťuje přenos celých rámců, ovšem pouze mezi dvěma uzly, mezi kterými vede přímé spojení.
Fyzická vrstvaÚkolyzajistit přenos jednotlivých bitů mezi příjemcem a odesilatelem prostřednictvím fyzické přenosové cesty, kterou tato vrstva bezprostředně ovládá. K tomu je ovšem třeba vyřešit mnoho otázek převážně technického charakteru - např. jakou úrovní napětí bude reprezentována logická jednička a jakou logická nula, jak dlouho "trvá" jeden bit, kolik kontaktů a jaký tvar mají mít konektory kabelů, jaké signály jsou těmito kabely přenášeny, jaký je jejich význam, časový průběh apod. 
PojmyStandardizace a normyOrganiazaceMezinárodní poradní sbor pro telegraf a telefon, známější spíše pod zkratkou CCITT (Commité Consultatif International de Télegraphique et Téléphonique).Mezinárodní organizace pro standardizaci (ISO - International Standards Organization, formálně správný název však zní: International Organization for Standardization).Velmi významné jsou ovšem i některé národní organizace, které se zabývají standardizací v jednotlivých zemích.
První je NIST (National Institute of Standards and Technology, dříve NBS resp. National Bureau of Standards), která je účelovým orgánem ministerstva obchodu USA, a vydává normy pro oblast působnosti federální vlády.
V Evropě známější je nevládní nevýdělečná organizace ANSI (American National Standards Institute)
Třetí národní standardizační organizací v USA je EIA (Electronic Industries Assocation)Vrstevnaté modelyDůvodyJakmile se určitý problém stává příliš složitým, je vhodné provést jeho dekompozici - rozdělit jej na několik dílčích problémů, které by bylo možné řešit samostatně a nezávisle na sobě.Rozdělení základního programového vybavení sítě na vrstvy a jejich samostatná a nezávislá realizace má vedle rozdělení jednoho velkého problému na několi menších, snáze zvládnutelných částí, ještě jednu velmi významnou výhodu. Tou je možnost snažšího přizpůsobení změnám - stačí vždy vyměnit jen ty vrstvy, kterých se změna týká, a ostatní ponechat nezměněné.Jak na toNavrhnout rozčlenění základního programového vybavení na jednotlivé vrstvy, vymezit úkoly, které by tyto vrstvy měly vykonávat a stanovit protokoly, které by se přitom měly používat - to vše již dává dosti ucelenou představu o tom, jak by počítačová síť měla vypadat a jak by měla fungovat. Na základě této ucelené představy, která tvoří architekturu sítě (network architecture), je již možné uvažovat o konkrétní implementaci.Referenční modelyISO/OSISprávný název celého standardu je tedy: Reference Model of Open Systems Interconnection (Referenční model propojování otevřených systémů), a jako norma ISO má číslo 7498. V praxi se obvykle označuje zkratkou RM OSI nebo jen ISO/OSI, což současně zdůrazňuje jeho vztah k organizaci ISO (byl však současně převzat i organizací CCITT jako její standard X.200).
MultiplexováníObecněTechniky multiplexování
•týkají se toho, jak jednu přenosovou cestu rozdělit na více přenosových kanálů
–jak po jedné cestě přenášet více věcí nezávisle na sobě
–například více telefonních hovorů
–nebo data z různých zdrojů, pro různé příjemce
•pro různé účely a přenosové cesty jsou vhodné
různé techniky multiplexování (např. pro analogové vs. digitální přenosy)
Fragmentace(a) Transparentní fragmentace.
- Fragmentace jen v rámci sítě
- Výstupní brána pakety defragmentuje
(b) Netransparentní fragmentace
- Brana odesílá fragmentované pakety
Baudová (přenosová) rychlostje rychlost, s jakou se mění přenášený signál
– modulační rychlost je po počet změn signálu za sekundu
- nevypovíídá nic o nic tom, kolik dat se přenáší
to záleží na tom, kolik bitů (reprezentuje) jedna změna signálu
• místo "modulační " "symbolová" rychlost
– anglicky: baud anglicky: baud rate rateUkázkové otázky UPS
Rozdíl mezi spojově orientovaným a nespojovaným modelem komunikace
Seznam výhod a nevýhod
Příklady protokolůOba protokoly ATM i Gigabit Ethernet mají za sebou dlouhý vývoj. Jde v podstatě o boj mezi spojově a nespojově orientovanými protokoly v počítačových sítích, kde v LAN zatím vyhrávaly nespojově orientované technologie (Ethernet) a v páteřních sítích spojově orientované (X.25, Frame Relay, ISDN). Teď se mají sítě sjednotit a ATM a Gigabit Ethernet stojí proti sobě. Argumenty na straně zastánců jednotlivých technologií (ATM Forum a Aliance pro Gigabitový Ethernet - a je to vidět i z výsledků průzkumu) jsou jasné a neměnné. ATM: třída služby QoS (kvalita poskytovaných služeb) a Gigabit Ethernet : cena, snadnost a rychlost přechodu ze stávajících Ethernet protokolů.
Jaká je p=pravděpodobnost přenosu dvou rámců,
je-li jejich délka n= (1024 bitů a 512 bitů).
Pravděpodobnost chyby v jednom bitu je q=0.0001
Kolik potřebujete speciálních kódů (znaků) abyste byli schopni
zajistit transparentní přenos dat znakově orientovaného protokolu,
Jak zajistit transparentnost tohoto přenosu, pokud byste měli k
dispozici 8 bitové kódy a věděli, že přenášená data jsou 7 bitová.
Zpráva je chráněna proti chybám pomocí zabezpečovacího polynomu X na 6 + X + 1
Vypočtěte zabezpečení zprávy 000000 pomocí cyklického kódu
Uveďtě obecné vztahy
Je dán 6 bitový kód, který je zabezpečen tak, že pro každý
sudý bit je vypočtena sudá parita a pro každý lichý je vypočtena
lichá parita. Určete hammingovu vzdálenost takto vytvořeného
8 bitového kódu.
Uveďte délku IP adresy pro IPv4.
Uveďte skupiny do kterých jsou adresy rozděleny
Proč se dělí do tříd?
Co je to beztřídní adresování.
Vypočtěte zpoždění při přenosu signálu mezi zemí a objektem (dasaďte si libovolně)
ve vzdálenosti L = 384 000 km při rychlosti šíření signálu vakuem v = 300 000 Km /s
Jak velké by muselo být w = okénko, abychom byli schopni využít co nejvíce kapacitu
přenosového kanálu. jestliže je délka paketu p = 10000 bitů a rychlost přenosu (f) 10 Mb/s
Délka potvrzení budiž zanedbána.