Projektowanie sieci komputerowych

1
Projektowanie sieci komputerowych
2
CELE SIECI DANYCH

• Komunikowanie sie w sposób efektywny
• Unikanie powielania sprzetu i zasobów
  (np.dzielenie sie urzadzeniami wyjscia
  drukarkami, czy wejscia skanerami, urzadzeniami
  magazynujacymi dane)

3
Ewolucja sieci

• Rosnace potrzeby
• Rozwiazania dla sieci danych LAN, MAN, WAN

4
Protokoly sieciowe

• Umozliwiaja sieciowa komunikacje
• Sa zestawami regul i zasad okreslajacych format,
  kolejnosc i kontrole bledów przy przesylaniu
  danych
• Okreslaja sposób przesylania danych w sieci

5
Sieci LAN

• Praca na ograniczonej geograficznie powierzchni
• Zapewnienie ciaglej lacznosci z lokalnymi
  serwerami
• Umozliwienie uzytkownikom dostepu do mediów o
  wysokiej przepustowosci
• Laczenie sasiadujacych ze soba urzadzen

6
Siec lokalna
7
Technologie LAN

• Ethernet
• Token Ring
• FDDI

8
Siec rozlegla - WAN

• Dzialaja na duzych integralnych obszarach
  geograficznych
• Udostepniaja zasoby przez cala dobe
• Umozliwiaja kontakt w czasie rzeczywistym
• Dostarczaja rozmaitych uslug

9
Technologie WAN

• Modemy analogowe
• ISDN
• Cyfrowa Linia Abonencka (DSL)
• Frame Relay
• ATM
• T1, E1, T3, E3
• STS-1 (OC-1), STS-3 (OC-3)

10
Sieci MAN

• Lacza sieci lokalne w obrebie miasta
• Polaczone LANy za pomoca laczy prywatnych, uslug
  optycznych lub laczy bezprzewodowych (dostawcy
  uslug telekomunikacyjnych)

11
Sieci SAN

• ang. Storage Area Network
• Siec skladowania danych siec dedykowana o
  wysokiej przepustowosci, która przenosi dane
  pomiedzy serwerami i innymi zasobami danych

12
Network Attached Storage
13
Storage Area Network
14
Intranety i Extranety

• Uslugi publiczne nie maja dostepu do intranetu
  bez zezwolenia
• Intranet jest umieszczony za sciana ogniowa,
  dostepny dla uzytkowników tej samej firmy
• Extranet dostarcza róznych poziomów dostepu dla
  ludzi z zewnatrz

15
Wirtualne sieci prywatne

• ang. Virtual Private Network VPN
• Siec zbudowana na publicznej infrastrukturze
  sieciowej (Internet) i wykorzystywana w celach
  prywatnych

16
PASMO

• Pasmo (ang. bandwidth) to miara ilosci
  informacji, jaka moze przeplynac miedzy dwoma
  miejscami w danym odcinku czasu
• Jednostka b/s (bit na sekunde)

b/s podstawowa jednostka pasma
kb/s 1 kb/s 103 b/s 1 000 b/s
Mb/s 1 Mb/s 106 b/s 1 000 000 b/s
Gb/s 1Gb/s 109 b/s 1 000 000 000 b/s
17
Przepustowosc

• Jest to rzeczywiste zmierzone pasmo dostepne o
  okreslonej porze dnia, przy korzystaniu z
  okreslonej trasy internetowej, podczas
  wczytywania konkretnego pliku
• Przepustowosc jest najczesciej mniejsza niz
  maksymalne mozliwe pasmo

18
Czynniki

• Urzadzenia sieci rozleglej
• Topologia sieci
• Rodzaj przesylanych danych
• Liczba uzytkowników
• Serwer
• Workstation
• Zmiana napiecia, pogoda
• Zatory

19
Obliczanie transferu danych

• T S / BW
• czas transferu rozmiar pliku / pasmo

20
UWAGA!

• Od eksperta w dziedzinie sieci oczekuje sie
  wiedzy na temat pasma i przepustowosci. Sa to
  glówne czynniki podczas analizy wydajnosci sieci
• Pasmo zawsze bedzie jednym z glównych aspektów
  podczas projektowania nowych sieci!

21
Zródlo i cel

• Proces przesylania danych rozpoczyna sie w zródle
  a konczy w punkcie docelowym miejscu
  przeznaczenia
• Zanim dane bedzie mozna wysylac w postaci
  impulsów elektrycznych, trzeba je podzielic na
  mozliwe do zarzadzania czesci

22
Zadania modelu odniesienia OSI

• Jest to podstawowy model komunikacji sieciowej
• Jest uwazany za najlepsze dostepne narzedzie
  sluzace do nauki teorii wysylania i odbierania
  danych w sieci
• Model OSI pomaga zrozumiec wedrówke informacji w
  sieci
• Model OSI pozwala obserwowac funkcje sieci
  pelnione przez kazda z warstw

23
Model OSI

• Warstwa 7 APLIKACJI
• Warstwa 6 PREZENTACJI
• Warstwa 5 SESJI
• Warstwa 4 TRANSPORTU
• Warstwa 3 SIECI
• Warstwa 2 LACZA DANYCH
• Warstwa 1 FIZYCZNA

24
Warstwa 7 APLIKACJI

• Dostarcza uslugi sieciowe aplikacjom uzytkownika,
  np. dostep do plików, drukowanie
• NIE DOSTARCZA uslug pozostalym warstwom
• Dostarcza uslug aplikacjom poza modelem, np.
  arkusz kalkulacyjny, edytor tekstu
• Dla ulatwienia warstwa 7 - przegladarki

25
Warstwa 6 PREZENTACJI

• Sprawia, ze informacje wysylane przez warstwe
  aplikacji jednego systemu sa czytelne dla warstwy
  aplikacji innego systemu
• Dokonuje tlumaczenia wielu formatów danych
  wykorzystujac wspólny format
• Odpowiada za kompresje i szyfrowanie
• WSPÓLNY FORMAT DANYCH

26
Warstwa 5 SESJI

• Ustanawia, zarzadza i zamyka sesje miedzy dwoma
  komunikujacymi sie hostami
• Dostarcza swoje uslugi warstwie prezentacji
• Oferuje zasoby dla efektywnego transferu danych,
  zglaszanie problemów w warstwach sesji,
  prezentacji i aplikacji
• DIALOGI, KONWERSACJE

27
Warstwa 4 TRANSPORTU

• Dzieli na segmenty dane pochodzace z wysylajacego
  systemu hosta i sklada je w strumien danych w
  systemie odbierajacym
• Ocenia, w jakim stopniu jest niezawodny transport
  miedzy dwoma hostami
• Ustanawia, utrzymuje i zamyka obwody oparte na
  polaczeniach
• Dzieki mechanizmom niezawodnosci wykrywanie i
  naprawa bledów transportowych
• KONTROLA PRZEPLYWU DANYCH, NIEZAWODNOSC

28
Warstwa 3 SIECI

• Odpowiada za lacznosc oraz wybór sciezek miedzy
  dwoma hostami
• ROUTING, LOGICZNE ADRESOWANIE

29
Warstwa 2 LACZA DANYCH

• Odpowiada za transport danych na fizycznym laczu
• Zajmuje sie fizycznym adresowaniem, topologia
  sieci, dostepem do mediów sieciowych oraz
  wykrywaniem bledów
• RAMKI, KONTROLA DOSTEPU

30
Warstwa 1 FIZYCZNA

• Definiuje elektryczne, mechaniczne, proceduralne
  i funkcjonalne specyfikacje aktywowania,
  utrzymywania i wylaczania fizycznego lacza miedzy
  hostami
• Poziomy napiecia, okresy zmian napiecia,
  wspólczynniki fizycznych danych, maksymalne
  odleglosci transmisyjne, fizyczne laczniki i inne
• SYGNALY, MEDIA

31
PEAR-TO-PEAR

• Aby dane mogly wedrowac ze zródla do miejsca
  przeznaczenia, kazda warstwa modelu OSI musi
  porozumiewac sie z równorzedna warstwa w miejscu
  przeznaczenia. Taka forme komunikacji nazywamy
  komunikacja równorzedna (ang. pear-to-pear
  communication)

32

• Model odniesienia OSI to opisowa architektura
  sieci, której standardy pomagaja osiagnac wieksza
  kompatybilnosc i wspólprace miedzy róznego
  rodzaju technologiami sieciowymi

33
Przeplyw danych

• Nastepuje w procesie enkapsulacji
• Warstwy wyzsze (aplikacji, prezentacji i sesji)
  przygotowuja dane do transmisji tworzac wspólny
  format
• Warstwa transportu dzieli dane na mniejsze
  jednostki zwane segmentami, przypisuje numery
  sekwencyjne

34
Przeplyw danych

• Warstwa sieci przeprowadza proces enkapsulacji
  segmentu tworzac pakiet, dodaje do pakietu
  zródlowy i docelowy adres sieci adres IP
• Warstwa lacza danych przeprowadza kolejny proces
  enkapsulacji pakietu i tworzy ramke, dodaje do
  niej zródlowy i docelowy adres MAC

35
Przeplyw danych

• Warstwa fizyczna transportuje binarne bity mediami

36
TOPOLOGIA

• Okresla sposób, w jaki komputery i inne
  urzadzenia sieciowe, sa polaczone ze soba.
• Opisuje schemat przewodów i urzadzen
• Topologia fizyczna i topologia logiczna

37
TOPOLOGIA FIZYCZNA

• Szyna
• Pierscien
• Gwiazda
• Rozszerzona gwiazda
• Hierarchiczna
• Siatki

38
Urzadzenia

• Klient
• Serwer
• Drukarka
• Skaner

39
Karta sieciowa - NIC

• ang. Network Interface Card
• Urzadzenie warstwy 2
• Kontroluje dostep hosta do medium
• Jest to drukowana plytka umieszczana w gniezdzie
  rozszerzen magistrali na plycie glównej
• Nazywana adapterem sieci
• W laptopach PCMCIA

40
Karta sieciowa

• Tlumaczy równolegly sygnal generowany przez
  komputer do formatu szeregowego wysylanego kablem
  sieciowym
• Zera i jedynki binarne sa odwzorowywane na
  impulsy elektryczne, pulsacje swiatla, fal
  radiowych lub na inny system sygnalizacyjny
  uzywany przez nosniki sieciowe
• Adres MAC jest na stale zakodowany w karcie NIC

41
Reguly doboru

• Jaki typ kabla ma byc dolaczony (UTPkategorii 3,
  4, 5 czy  fibre-optic)?
• Rodzaj szyny w komputerze (PCI, EISA, ISA,
  PCCard)?
• Czy sa dostepne odpowiednie dla NOS sterowniki?

42
Karta sieciowa MiNt LANCARD
43
Planet ENW-9504
44
DLINK

45
LanCard Eusso UEC2300S GigabitFiber
46
Przykladowy cennik kart NIC

• http//www.loco.pl/index.php?gotom_cennikkat25

47
Wzmacniak

• ang. repeater
• Urzadzenie sieciowe warstwy 1
• Oczyszcza, wzmacnia i wysyla dalej sygnal
  oslabiony wieksza dlugoscia kabla
• Odbiera na jednym porcie i wysyla wzmocniony
  sygnal na drugi
• Nie filtruje ruchu

48
KONCENTRATORY

• Wieloportowe wzmacniaki uzywane w centrum sieci
• Regeneruja i naprawiaja sygnaly
• Odbieraja sygnal na jednym porcie a nadaja na
  pozostalych
• Nie filtruja ruchu sieciowego
• Nie okreslaja najlepszych sciezek
• Najczesciej uzywane w sieciach Ethernet 10BaseT
  lub 100BaseT

49
HUB PLANET 5P 10Mbps (SE-500)
50
MINT HUB 5P 10Mb (3097F5)
51
Koncentratory firmy Cisco

• Cisco oferuje szeroki wachlarz róznych
  koncentratorów, np.
• Cisco 1528 MicroHub 10/100,
• Cisco FastHub100,
• Cisco FastHub200,
• Cisco FastHub300,
• Cisco FastHub400

52
Koncentratory

• Aktywne pobieraja energie z zasilacza w celu
  regeneracji sygnalów sieciowych
• Pasywne tylko rozdzielaja sygnaly posród
  uzytkowników, nie regeneruja bitów (zatem nie
  przedluzaja dlugosci kabla)
• Nowoczesne koncentratory aktywne wyposazone sa w
  procesor, który umozliwia przeprowadzenie
  diagnostyki i wykrycie, czy którys z portów
  stwarza problemy

53
Koncentratory w topologii gwiazdy

• Media sieciowe biegna od centralnego
  koncentratora do kazdego urzadzenia polaczonego z
  siecia
• Topologia gwiazdy jest oparta na punkcie
  centralnym
• Ruch sieciowy przechodzi przez koncentrator

54
Koncentrator

• Nie moze filtrowac ruchu sieciowego dane
  przychodzace do portu sa wysylane innymi portami
• Zatem w tym samym czasie wielu uzytkowników moze
  próbowac wysylac dane powodujac kolizje

55
Kolizje

• Podczas kolizji dane pochodzace z róznych
  urzadzen zderzaja sie i ulegaja zniszczeniu
• Obszary sieci, z których pochodza pakiety danych
  biorace udzial w kolizji, nazywane sa domenami
  kolizji
• Jedna z metod rozwiazywania problemu zwiazanego
  ze zbyt nasilonym ruchem i zbyt duza liczba
  kolizji jest uzycie mostu

56
Koncentratory

• Kryteria wyboru
• Nosniki o szybkosci (np. 10 Mb/s, 100 Mb/s
• Liczba portów
• Potrzeba konsoli zarzadzajacej
• Latwosc obslugi

57
Mosty

• Most to urzadzenie warstwy 2
• Zadaniem mostu jest utworzenie dwóch lub wiecej
  segmentów sieci LAN, z których kazdy jest odrebna
  domena kolizji
• Zatem dzieki mostom mozna lepiej wykorzystac
  pasmo
• Most filtruje ruch sieciowy w sieci LAN

58
Most a ruch sieciowy

• Most filtruje ruch sieciowy z zachowaniem ruchu
  lokalnego jako lokalnego
• Most filtruje ruch sieciowy opierajac sie tylko
  na adresach MAC
• Most sledzi, które adresy MAC znajduja sie po
  odpowiedniej stronie mostu i podejmuje decyzje w
  oparciu o liste adresów MAC

59
Mosty

• Dziela siec na segmenty
• Filtruja ruch sieciowy
• Przesylaja ramki
• Tworza wieksza liczbe domen kolizji
• Przechowuja tablice adresów MAC

60
Mosty

• Do filtrowania ruchu sieciowego mosty buduja
  tablice adresów MAC. Jesli nadejda dane, most
  porównuje docelowy adres MAC przenoszony przez te
  dane z adresami w tablicy. Jesli stwierdzi, ze
  adres znajduje sie w tym samym segmencie co
  zródlo, nie przekazuje danych do innych segmentów
  sieci

61
Mosty

• Zatem poprzez eliminacje zbednego ruchu mosty
  moga znaczaco zredukowac ilosc ruchu miedzy
  segmentami sieci

62
Przelaczniki

• Urzadzenia warstwy 2
• Sa to wieloportowe mosty
• Podejmuja decyzje na podstawie adresów MAC
• W przelaczniku pakiety wedruja pojedynczymi
  sciezkami (w koncentratorze wszystkie dane plyna
  wszystkim sciezkami)

63
Przelaczniki

• Zadaniem przelaczników jest koncentracja
  lacznosci, co powoduje, ze transmisja danych jest
  bardziej efektywna
• Przelacznik koncentrator most
• Przelacznik komutuje ramki z portów wejscia
  (interfejsów) do portów wyjscia, zapewniajac
  kazdemu portowi pelne pasmo

64
EUSSO SWITCH 16P 10/ 100 (USH5016-XPB)
65
EUSSO SWITCH 24P10/100Mbps (USH5024-DX)
66
SWITCH PLANET 8P 10/100 2P 10/1000 (GSD-1020eu)
67
Przelaczniki Catalyst

• http//www.networld.pl/pps/tabela.asp?def1tprze
  lan

68
Routery

• Urzadzenie warstwy 3
• Podejmuje decyzje w oparciu o adresy sieciowe
  adresy IP
• Zadania sprawdzenie przechodzacych pakietów,
  wyznaczenie najlepszej sciezki, przeslanie
  pakietów do wlasciwego portu wyjscia

69
Routery

• Dopasowuja informacje z tablicy routingu do
  docelowych adresów IP danych i wysylaja
  przychodzace dane do wlasciwej podsieci i hosta

70
Funkcje routera

• Dostarcza polaczenia miedzy sieciami
• Zapewnia transmisje danych pomiedzy procesami
  (aplikacjami) systemów koncowych w róznych
  sieciach
• Zapewnia realizacje powyzszych funkcji w taki
  sposób, ze nie wymaga to modyfikowania
  architektury sieciowej w przypadku dodania
  kolejnej podsieci

71
Praca routera

• Polega na analizowaniu naglówka pakietu IP i na
  jego podstawie kierowanie go do odpowiedniego
  interfejsu wyjsciowego

72
ROUTER PLANET VRT-401

• Zastosowanie Router z wbudowanym firewallem
• Obslugiwane protokoly TCP/IP, NAT, DHCP, HTTP,
  DNS, PAP, CHAP, TFIP
• Opis Porty 4xLAN, 1xWAN, 1xDMZ, Predkosc portu
  WAN 100Mbps wymiary 170x147x27mm, Zarzadzanie
  przez przegladarke internetowa, Umozliwia
  tworzenie wirtualnych, wydzielonych i
  bezpiecznych sieci szyfrowanych protokolem
  SSL-128-bit. Max predkosc rutingu z szyfrowaniem
  20Mbps

73
Urzadzenia sieciowe

• Kazde urzadzenie pelni specyficzne funkcje
  wykonywane w kazdej z warstw modelu OSI
• Karty NIC urzadzenia warstwy 2 (bo przechowuja
  adresy MAC)
• Karty NIC urzadzenie warstwy 1 (bo obsluguja
  sygnalizowanie i szyfrowanie)

74
Urzadzenia sieciowe

• Mosty i przelaczniki urzadzenia warstwy 2 (bo
  wykorzystuja informacje warstwy 2 adresy MAC)
• Mosty i przelaczniki urzadzenia warstwy 1 (bo
  umozliwiaja bitom wspólprace z mediami)
• Routery urzadzenia warstwy 3 (bo podejmuja
  decyzje w oparciu o adresy sieciowe adresy IP)

75
Inne urzadzenia

• Bramki glosowe
• DSLAM koncentrator polaczen modemowych przez
  DSL
• CMTS koncentrator polaczen subskrybentów sieci
  telewizji kablowych
• Platformy optyczne

76
Cisco AS5400
77
Cisco DSLAM 6100
78
Cisco CMTS uBR10012
79
Cisco ONS 15454
80
Urzadzenia ochronne

• Sciany ogniowe
• Serwery AAA
• Koncentratory VPN

81
Cisco PIX
82
Koncentrator Cisco VPN 3000
83
Urzadzenia bezprzewodowe

• Karty sieciowe
• Punkty dostepu
• Mosty

84
Bezprzewodowy adapter sieciowy 11 Mb/s USB
(CNUSB-611)
85
Punkt dostepu LINKSYS
86
WiFi AP/Bridge D-Link DWL-900AP 22Mbps
87
Dziekuje za uwage!