Technologie sieciowe 1, Notatki z Sieci lokalne (LAN)

Pobierz Technologie sieciowe 1 i więcej Notatki w PDF z Sieci lokalne (LAN) tylko na Docsity!

Technologie sieciowe 1 Krzysztov Walkowiak

1. Klasyfikacja sieci:

a) sied lokalna – LAN, łączy komputery na niewielkim obszarze(mieszkanie, piętro, blok...), charakteryzuje się niskimi kosztami eksploatacji, niskim kosztem dołączenia kolejnych urządzeo, posiada proste oprogramowanie

b) sied miejska – MAN, łączy sieci LAN na obszarze miasta, posiada duża przepustowośd miedzy innymi dlatego, że połączona jest światłowodami

c) sied rozległa – WAN, łączy wszystki typy sieci(LAN, MAN etc) na dużym obszarze, np. na terenie paostwa, kontynentu. Korzysta z łączy telekomunkacyjnych, satelitarnych...

d) sied kampusowa – łączy kilka budynków na terenie uczelni, osiedli

e) sied radiowa – łączy komputery za pomocą fal radiowych, urządzenia mogą byd dowolnie przemieszczane w obrembie jakiegoś obszaru, do każdej stacji musi byd dołączony nadajnik/odbiornik, zasięg sygnału jest zależny od mocy tych urządzeo

f) sied satelitarna – sied w której, sygnały są przekazywane do satelity, tam wzmacniane, a potem odsyłane do innej stacji naziemnej. Taka sied umożliwia między innymi, połączenie na duże odległości bez połączenia przewodami.

2. Model ISO/OSI, TCP/IP

a) ISO/OSI – standard zdefiniowany przez ISO opisujący strukturę połączeo sieciowych. W latach 80 ISO dostrzegło zapotrzebowanie na stworzenie modelu sieciowego, dzięki któremu urządzenia róznych producentów mogły by wspólnie pracowad. W polsce standard OSI zastał wprowadzony w 1995r. Model OSI wsółcześnie jest traktowany jako wzorzec do innych unowocześnionych modeli siecowych takich jak np. TCP/IP. Podstawowym założeniem modelu jest podział systemów sieciowych na 7 warstw.

Każda warstwa jak widad dokłada swoją częśd, a w przypadku odbierania pakietów usuwa.

Mądre słowo: kapsułkowanie (enkapsulacja) – zmienianie formatu pakietu wraz z przesyłaniem do innych warstw.

W zależności od urządzenia pakiety przechodzą przez inne warstwy, jak wyżej.

http://pl.wikipedia.org/wiki/Model_OSI

b) TCP/IP

Model TCP/IP został stworzony w latach 70, aby pomóc w tworzeniu odpornych na atak sieci komputerowych. Potem stał się podstawą struktury Internetu.

Podstawowym założeniem modelu TCP/IP jest podział całego zagadnienia komunikacji sieciowej na szereg współpracujących ze sobą warstw (ang. layers ). Każda z nich może być tworzona przez programistów zupełnie niezależnie, jeżeli narzucimy pewne protokoły według których wymieniają się one informacjami. Założenia modelu TCP/IP są pod względem organizacji warstw zbliżone do modelu OSI. Jednak liczba warstw jest mniejsza i bardziej odzwierciedla prawdziwą strukturę Internetu. Model TCP/IP składa się z czterech warstw.

Aplikacji

Transportowa

Internetu

Dostępu do sieci

 U/UTP (dawniej UTP) – skrętka nieekranowana

 F/UTP (dawniej FTP) – skrętka foliowana

 U/FTP – skrętka z każdą parą w osobnym ekranie z folii.

 F/FTP – skrętka z każdą parą w osobnym ekranie z folii dodatkowo w ekranie z folii

 SF/UTP (dawniej STP) – skrętka ekranowana folią i siatką

 S/FTP (dawniej SFTP) – skrętka z każdą parą foliowaną dodatkowo w ekranie z siatki

 SF/FTP (dawniej S-STP) – skrętka z każdą parą foliowaną dodatkowo w ekranie z folii i siatki

Parametry skętki :

• impedancja falowa
• rezystancja elektryczna
• tłumienie
• propagacja sygnału

Kablem krosowanym łączy się różne urządzenia. Kablem zwykłym można połączyd tylko takie same urządzenia.

b) światłowód – kabel służący do przesyłania sygnałów ‘świetlnych’ na różne odległości, od małych do bardzo dużych. Charakteryzuje się wiekszym niż skrętka pasmem, oraz z większą prędkością przesyłania sygnałów. Nośnikiem informacji jest znajdujące się wewnątrz kabla włókno światłowodowe o średnicy nieco większej od średnicy ludzkiego włosa. c) radiowo – sygnał jest przesyłany za pomocą fal radiowych, poszczególne urządzenia muszą zawierad odbiornik i nadajnik, aby nawiązad połączenie.

Mądre słowo(w sumie dwa): komutacja pakietów - technologia pozwalająca, aby kawałki danych były rozsyłane do różnych komputerów bez potrzeby przechodzenia przez centralny komputer typu mainframe.

Kategorie okablowania: http://pl.wikipedia.org/wiki/Okablowanie_strukturalne

Media transmisyjne - umożliwiają fizyczne rozchodzenie się fal akustycznych, elektrycznych, radiowych i świetlnych. Najczęściej spotykanymi mediami telekomunikacyjnymi są przewody kablowe: miedziane i światłowodowe, rzadziej współosiowe. Przekazy bezprzewodowe są realizowane za pomocą światła podczerwonego, mikrofalowych łączy radiowych i satelitarnych.

Przewodowe media transmisyjne :

Kabel symetryczny (w tym tzw. skrętka) Kabel współosiowy (kabel koncentryczny) Kabel światłowodowy (światłowód - jednomodowy, wielomodowy) Kable energetyczne

Bez przewodowe media transmisyjne:

Fale elektromagnetyczne (fale radiowe) Promieo lasera

Media transmisyjne możemy podzielid również ze względu na rodzaj transmisji:

Dupleks – ruch w dwie strony Półdupleks – ruch w dwie strony ale nie jednoczesny Simpleks – ruch w jedna stronę

4. Ethernet

Technika, w której zawarte są standardy wykorzystywane w budowie głównie lokalnych sieci komputerowych. Obejmuje ona specyfikację przewodów oraz przesyłanych nimi sygnałów. Ethernet opisuje również format ramek i protokoły z dwóch najniższych warstw Modelu OSI.

Inne wykorzystywane specyfikacje to Token Ring, FDDI czy Arcnet.

Klasyczne sieci Ethernet mają cztery cechy wspólne. Są to: a) parametry czasowe, b) format ramki, c) proces transmisji d) podstawowe reguły obowiązujące przy ich projektowaniu.

Preambuła - 7bajtów

SFD –znacznik początkowy ramki , 1bajt

Docelowy MAC – 6 bajtów

Źródłowy MAC – 6 bajtów

Typ ramki – 2 bajty

Dane – 46 - 15000 bajtów

FCS – suma kontrolna CRC, 4 bajty

Adresacja – to było na laboratoriach , Ipv4 i Ipv6.

Urządzenia w LAN:

1. regenerator (repeater) – pracuje w warstwie fizycznej
2. koncentrator (hub) – pracuje w warstwie fizycznej

DHCP - protokół komunikacyjny umożliwiający komputerom uzyskanie od serwera danych konfiguracyjnych, np. adresu IP hosta, adresu IP bramy sieciowej, adresu serwera DNS, maski podsieci.

Kolejność uzyskiwania adresu:

Poszukiwanie serwera DHCP]

Klient chcący się połączyć z serwerem wysyła do sieci lokalnej pakiety rozgłoszeniowe zaadresowane do wszystkich odbiorców. Procedura ta nosi nazwę DHCP DISCOVER – odkrywanie DHCP. Czasami routery są konfigurowane, aby przekazywały pakiety DHCP do właściwego serwera w innej podsieci. Pakiety mają adres docelowy rozgłoszeniowy 255.255.255.255 i zawierają prośbę o ostatnio używany adres IP (np. 192.168.1.100). Może ona zostać zignorowana przez serwer.

Oferta DHCP

Oferta DHCP (ang. DHCP Offer ) jest składana przez serwer, który określa właściwą konfigurację klienta na podstawie sprzętowego adresu urządzenia sieciowego określonego w polu CHADDR (w sieci lokalnej to adres MAC). W polu YIADDR serwer przekazuje klientowi jego adres IP.

Żądanie DHCP

Żądanie DHCP (ang. DHCP Request ) jest wysyłane przez klienta, który już rozpoznał serwer DHCP, ale chce uzyskać inne parametry konfiguracji. Może np. ponownie zażądać adresu IP 192.168.1.100. RFC 2131 wprowadza dodatkowo zapytanie typu DHCPINFORM. Klient stosuje je, gdy ma już przypisany adres IP (np. ręcznie), lecz nadal nie zna pozostałych wymaganych parametrów. W odpowiedzi serwer wysyła pakiet potwierdzenia DHCP z pustym polem YIADDR oraz nieustawionym czasem dzierżawy adresu.

Potwierdzenie DHCP

Potwierdzenie DHCP (ang. DHCP Acknowledge ) jest wysyłane jako odpowiedź na żądanie. Zakłada się, że reakcją klienta na potwierdzenie będzie odpowiednie skonfigurowanie interfejsu sieciowego.

Odświeżanie DHCP

Elementem przydzielenia klientowi adresu IP przez serwer DHCP jest przyznanie dodatkowo tzw. czasu dzierżawy (lease). Określa on czas ważności ustawień. W tle pracują dwa zegary – T1 odmierza połowę czasu użytkowania, zaś T2 – 87,5% pełnego czasu użytkowania. Obie wartości można zmienić w opcjonalnych ustawieniach serwera DHCP – jeśli takie funkcje zostały zaimplementowane. Po upływie czasu T1 klient wysyła komunikat DHCPREQUEST do serwera i pyta, czy serwer może przedłużyć czas użytkowania. Stan ten określa się jako renewing status. Z reguły serwer odpowiada wiadomością DHCPACK i przydziela nowy czas użytkowania. Serwer resetuje wówczas zegary T1 i T2.

Jeżeli po upływie czasu T2 klient nie otrzyma wiadomości DHCPACK, rozpoczyna się tak zwany rebinding status. Klient musi wysłać komunikat DHCPREQUEST, żeby uzyskać przedłużenie czasu użytkowania. Serwer może odpowiedzieć na to żądanie potwierdzeniem DHCPACK. Jeżeli jednak i to żądanie pozostanie bez odpowiedzi, klient musi zażądać nowego adresu IP. Wkracza wówczas ponownie opisany na początku mechanizm, który rozsyła zapytania do wszystkich serwerów DHCP w sieci. http://pl.wikipedia.org/wiki/DHCP

8. Topologie WAN:

a) każdy z każdym b) pierścieniowa c) gwiazdowa d) oczkowa e) wielowarstwowa f) hybrydowa

http://studianet.pl/kursy/sieci/pliki/topologie_wan.htm

9. Technologie WAN

a) Frame Relay – to sied z komutacją pakietów, służy do przesyłania danych między odległymi sieciami LAN. Sied FR wykrywa błędy nagłówka, formatu jak i cyklicznego kodu nadmiarowego (CRC). Ramki z błędem są kasowane, a urządzenia końcowe są wyposażone w odpowiednie procedury powtarzania części sesji. Sieć FR składa się z wielu urządzeń sieciowych połączonych kanałami fizycznymi, na których tworzone są ścieżki wirtualne (logiczne). Mogą być ustanawiane dynamicznie za pomocą odpowiednich sygnałów sygnalizacyjnych lub na stałe przy wstępnej konfiguracji sieci. Każdej ścieżce jest przydzielany unikatowy numer DLCI (ang. Data Link Connection Identifier). Przez jedno połączenie fizyczne może przebiegać wiele łączy wirtualnych. Pasmo każdego kanału fizycznego jest dynamicznie przydzielane między związane z nim łącza logiczne i zostaje przypisane dla danej ścieżki wtedy, gdy są nią przesyłane dane. FR zapewnia połączenie typu full-duplex każdej parze urządzeń.

Format ramki Frame Relay został przedstawiony w tabeli poniżej:

Flagi Adres Dane FCS Flagi

8 bitów 16 bitów zmienna długość 16 bitów 8 bitów

Krótki opis kolejnych pól ramki:

Flagi

pola flagowe wyznaczające początek i koniec ramki;

ID TC S TTL

Składa się z 32 bitów:

 20 bitów ID – to indeks, który reprezentuje szczególną klasę podczas przesyłania danych. Po odczycie ID ustalany jest, według tablicy etykiet (LIB – label information base) dla danego interfejsu, następny węzeł sieci oraz nowa etykieta, z którą pakiet opuści urządzenie.  3 bity TC – przeznaczone są dla działania i implementacji QoS.  1 bit S – oznacza czy dołączono wiele etykiet, czyli czy istnieje stos etykiet (obsługiwany na zasadzie kolejki LIFO). Jedynka logiczna znaczy, że stos istnieje.  8 bitów TTL – pole informuje, przez ile punktów sieci pakiet przeszedł.

10. Sieci bezprzewodowe:

Rodzaje:

a) typu ad-hoc (p2p) - urządzenia komunikują się bezpośrednio b) typ infrastruktury – urządzenia komunikikują się przez punkt dostępu (AP)

Technologie:

Wifi – 802.11a – do 54 Mb/s częstotliwość 5 GHz 802.11b – 11 Mb/s częstotliwość 2,4 GHz posiada zasięg ok. 30 m w pomieszczeniu i 120 m w otwartej przestrzeni 802.11g – 54 Mb/s częstotliwość 2,4 GHz, obecnie najpopularniejszy standard Wi-Fi, który powstał w czerwcu 2003 roku, w praktyce osiągalne są transfery do 20-22Mbit/s przy transmisji w jedną stronę, wykorzystanie starszych urządzeń w tym standardzie powoduje zmniejszenie prędkości do 11 Mb/s 80 2.11n – 300 Mb/s częstotliwość 5 GHz oraz 150Mb/s w częstotliwości 2,4 GHz, standard, który został wprowadzony na rynek w 2007 802.11ac – do 1 Gb/s, zaprezentowany w 2012 roku.

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) – technika bezprzewodowej, radiowej transmisji danych. Została oparta na standardach IEEE 802.16 i ETSI HiperLAN.

Standardy te stworzono dla szerokopasmowego, radiowego dostępu na dużych obszarach.

Bluetooth - technologia bezprzewodowej komunikacji krótkiego zasięgu pomiędzy różnymi urządzeniami elektronicznymi(klawiatura etc.). 2.4GHz.

ZigBee – specyfikacja protokołów transmisji danych w sieciach bezprzewodowych typu mesh, cluster tree. Sieci oparte na ZigBee charakteryzują się niewielkim poborem energii, niewielkimi przepływnościami (do 250kbps) oraz zasięgiem między węzłami rzędu 100 m. Typowymi zastosowaniami są sieci sensorowe, sieci personalne (WPAN), automatyka domowa, systemy alarmowe, systemy monitoringu. Transmisja bezprzewodowa w pasmach 868 MHz, 915 MHz lub 2,4 GHz. 3 typy urządzeń, koordynator, router i odbiorca końcowy.

GSM - najpopularniejszy obecnie standard telefonii komórkowej. Sieci oparte na tym systemie oferują usługi związane z transmisją głosu, danych (na przykład dostęp do Internetu) i wiadomości w formie tekstowej lub multimedialnej. Różne częstotliwości.

UMTS - najpopularniejszy obecnie standard telefonii komórkowej trzeciej generacji. Sieci budowane na bazie tego standardu oferują swoim użytkownikom możliwość wykonywania połączeń głosowych, wideorozmów, wysyłania wiadomości tekstowych oraz przesyłania danych. Dzięki zaimplementowanym w nich technologiom HSDPA i HSUPA (będących częścią standardu UMTS) użytkownicy mogą uzyskać transfer z przepływnością 21,6 Mbit/s podczas odbierania informacji i 5,76 Mbit/s podczas wysyłania danych.

LTE - standard bezprzewodowego przesyłu danych będący następcą systemów trzeciej generacji, rozwijany przez konsorcjum 3GPP. Głównymi celami nowego standardu jest zwiększenie możliwości telefonii komórkowej poprzez zwiększenie prędkości przesyłania danych, zmniejszenie opóźnień, zwiększenie efektywności spektralnej łączy radiowych, zmniejszenie kosztów transmisji danych, uproszczenie architektury. Częstotliwość zazwyczaj 1800MHz.

11. Systemy kryptograficzne dzielimy według:

a) metody przekształcenia tekstu jawnego na zaszyfrowany:

• podstawienie: każdemu znakowi przyporządkowany jest inny, jednoznaczny znak