- Počítačová síť – souhrnné označení všech technických a programových prostředků, které zajišťují spojení a výměnu informací mezi počítači či jinými zařízení
- Umožňují uživatelům vzájemnou komunikaci podle určitých pravidel, typicky výměnu zpráv, dat nebo společné využívání síťových služeb
- Důvody vytváření počítačových sítí
- Sdílení technických prostředků – paměťové jednotky, tiskárny, plottery, skenery
- Sdílení programových prostředků – databáze, vzdálené zavádění OS, instalační programy, data
- Komunikace mezi uživateli – elektronická pošta, komunikační programy, chat, sociální sítě
- Sdílení informací
- Ochrana a záloha dat
- Zábava
- Pravidla počítačové sítě
- Komunikační protokoly – počítače v síti musí používat stejné postupy pro posílaní a přijímání dat
- Data musí být doručována nezkreslená – stejná jako při odesílání
- Musí existovat metoda, kde přijímací počítač potvrdí odesílajícímu, že obdržel nezkreslená data případně informuje odesílající počítač, že přijatá data jsou jiná
- Počítače v síti musí být schopné poznat z jakého počítače data pocházejí a do jakého počítače směřují (počítač musí mít adresu)
- Bezpečnost provozu – musí existovat metoda pro identifikaci a ověřování počítačů v síti
Dělení sítí
- Podle rozlohy:
- LAN (local) – lokální počítačová síť, vytvořena na omezeném prostoru, pro jednu firmu, budovu, lokalitu; pokud je vytvořena pomocí bezdrátových síťových adaptérů – WLAN
- WAN (wide) – rozlehlá počítačová síť, více propojených vzdálených lokálních sítí – nejrozlehlejší je síť internet
- MAN (metropol) – městská počítačová síť menší než WAN, větší než LAN
- HAN (home) – domácí počítačová síť, nový pojem se vznikajícími domácími sítěmi
- PAN (personal) – osobní počítačová síť, sítě vznikající propojování PC nebo notebooku s telefon či dalšími zařízeními; tyto sítě jsou většinou bezdrátové IrDA nebo bluetooth
- Podle topologie
- Sběrnicová – počítače jsou propojeny jedním koaxiálním kabelem
- Hvězdicová – počítače jsou propojeny přes rozbočovací prvek HUB
- Kruhová – počítače jsou propojeny zpravidla jedním vedením do kruhy (fyzický nebo logický)
- Podle přenosové rychlosti
- 10 Mb/s sítě
- 100 Mb/s sítě (fast ethernet)
- 1 Gb/s sítě (gigabitový ethernet)
- Podle standardu
- Ethernet; ARCnet; Token ring; IEEE 802.11; FDDI
- Podle metody přístupu
- Náhodný přístup (stochastický) – metoda kolize
- Řízený přístup (deterministický) – pomocí tokenu (speciální datový paket)
- Podle použití severu
- Síť peer to peer, všechny počítače jsou si rovny, nabízí si služby mezi sebou
- Síť klient/sever, server je zabezpečený počítač nabízející celou řadu služeb klientským počítačům; servery mají speciální síťový operační systém a zabezpečení, klientům jsou definována práva
- Podle komunikace
- Sítě spojované – před zahájením výměny dat je mezi oběma koncovými stanicemi navázáno spojení (telefonní sítě)
- Sítě nespojované – spojení se nenavazuje, data jsou vysílána do sítě a jsou filtrována a směrována k cíli
- Podle způsobu propojení
- Metalické (drátové) – propojení je pomocí koaxiálního kabelu nebo kroucenou dvoulinkou
- Optické – propojení je pomocí optických kabelů
- Bezdrátové
- Datový paket (rámec) – přenášená data jsou rozdělena na bloky, které jsou zapouzdřeny v rámci neboli datovém paket – skládá se z hlavičky (kdo paket vyslat a komu patří, typ komunikačního protokolu, kontrolní součet) a vlastních dat
- Fyzická adresa (MAC) – veškerá zařízení připojená v síti musí být vybaveny síťovou kartou, která má jednoznačnou unikátní, fyzickou adresu MAC; 48 bitový identifikátor síťového zařízení
Topologie sítě
- Způsob, jakým jsou stanice (počítače) v síti propojeny; je prvkem síťového standardu a podstatně určuje výsledné vlastnosti sítě
- Sběrnicová topologie (bus topology)
- Ke spojení stanic je použito průběžné vedení, od stanice ke stanici; stanice se k vedení připojují pomocí odbočovacích prvků T-konektory; využívá koaxiálního kabelu, který je zakončený BNC konektorem; vedení musí vždy končit terminátor, který zabraňuje zpětnému odrazu signálu
- Výhody: malá spotřeba kabelu, nízká cena kabeláže, snadné rozšíření sítě
- Nevýhody: velký počet spojů v kabelu – možná místa poruch, složitá lokalizace poruchy, přerušení odstaví celou síť; přenosová rychlost max 10Mb/s
- Hvězdicová topologie (star topology)
- Každá stanice je připojena vlastním kabelem z HUBu/Switche; k propojení se používá kroucená dvoulinka (UTP)
- Výhody: nízká náchylnost k chybám, porucha jednoho kabelu vyřadí pouze připojený počítač, snadná lokalizace poruchy
- Nevýhody: vyšší spotřeba kabelů, nutnost použít aktivní prvek
- Kruhová topologie (token ring topology)
- Spojovací vedení stanic vytváří souvislý kruh, což umožňuje použít metodu postupného předávání práv k vysílání; token je speciální paket, který putuje sítí mezi počítači, vysílat může pouze ten, kdo vlastní token
- Výhody: přenos dat je relativně jednoduché, protože pakety se posílají jedním směrem, nevznikají kolize (vysílat může vždy jen jeden) náklady na vybudování sítě jsou menší než u hvězdicové
- Nevýhody: je méně efektivní než star topologie, protože v ní musí data projít přes mnoho uzlů než se dostanou ke svému cíli, pokud selže jeden uzel, zhroutí se celá síť; obtížné najít a odstranit závadu
Přístupové metody
- Definují pravidla, podle kterých stanice v síti přistupují ke komunikačnímu kanálu (kabelu), který společně sdílejí; zabezpečují, aby v jednou okamžiku komunikovala pouze jedna stanice; jinak dojde k rušení
- CSMA/CD – metoda vícenásobného přístupu ke komunikačnímu kanálu s detekcí kolize – stanice, která se chce vysílat, zkontroluje, zda již nevysílá jiná stanice, pokud ano počká až bude volno, vyšle data; pokud začnou dvě stanice vysílat současně dochází ke kolizi, protože stanice, které začaly vysílat zjistí, že v síti nejsou data, která poslala, proto čekají náhodně dlouho dobu a poté zkusí znovu vysílat; sběrnicová topologie
- CSMA/CA – metoda vícenásobného přístupu ke komunikačnímu kanálu se zabráněním vzniku kolize – používá se u bezdrátových síti; pokud chce stanice vysílat, poslouchá, zda někdo jiný nekomunikuje; pokud ano, počká náhodně dlouho dobu a zkusí to znovu; pokud je volno, pořádá stanice, která chce vysílat, přístupovému bodu tzv. RTS (request to send) a vyčká, dokud od přístupového bodu nedostane povolení CTS (clear to send)
- Full-Duplex – využívá se u sítí hvězdicové topologie; TP kabel obsahuje 4 páry vodičů, 1 pár vodičů je vyčleněn pro přenos dat z počítače do switche, 1 pár je směr opačný a zbylé páry nejsou využity; komunikace probíhá obousměrně, každé zařízení má své pevně přidělené vodiče, pomocí nichž může vysílat kdykoliv; odpadají prostoje způsobené kolizemi a přenosová rychlost je maximální možná
- Token ring - Používá se především u kruhové topologie sítě. Sítí putuje speciální paket – tzv. token. Vysílat může jen ta stanice, která tento paket vlastní. Vysílat může tedy jen jedna stanice. Token si stanice postupně předávají. Paket putuje v kruhu od jedné stanice ke druhé.