INFORMATIKA

1
INFORMATIKA

• Pocítacové síte

Vypracovali Limberg, Drápal, Létalová,
Urbancíková, Petruchová
2
Obsah

• 1. Principy práce pocítacových sítí
• 2. Sítové komponenty
• 3. Typy sítí
• 4. Sítová architektura
• 5. OSI model
• 6. Síte v heterogenním prostredí
• 7. Spolupráce pocítacu s ruznými operacními
  systémy
• 8. NFS systémy
• 9. Prístup na vzdálené pocítace
• 10. Prostredky typy FTP

3
1. Pocítacová sít

• Pocítacová sít je souhrnné oznacení pro
  technické prostredky, které realizují spojení a
  výmenu informací mezi pocítaci. Umožnují tedy
  uživatelum komunikaci podle urcitých pravidel, za
  úcelem sdílení využívání spolecných zdroju nebo
  výmeny zpráv.
• Historie sítí sahá až do 60. let 20. století,
  kdy zacaly první pokusy s komunikací pocítacu. V
  prubehu vývoje byla vyvinuta celá rada sítových
  technologií. V poslední dobe jsou všechny síte
  postupne spojovány do globální celosvetové síte
  Internet, která používá sadu protokolu TCP/IP.

4
Príklady využití

• propojení dvou osobních pocítacu
• lokální pocítacová sít bez propojení na okolní
  síte
• lokální pocítacová sít neomezene propojená na
  okolí
• lokální pocítacová sít s firewallem
• propojené lokální pocítacové síte
• síte WAN se specifickým zamerením (napr. armáda)
• celosvetové síte (prakticky jen Internet)

5
2. Sítové komponenty

• jde o hardware, z kterého jsou vytváreny
  pocítacové síte (síte jsou vlastne stavebnice)
• konzole, terminály
• pracovní stanice (workstation)
• sítové adaptéry
• propojovací prostredky, média
• služební pocítace
• servery
• prepojovací nebo zesilovací zarízení
• menice signálu

6
3. Typy sítí

• Síte mužeme klasifikovat podle ruzných hledisek.
  Napr. podle prepojování delíme síte na komutacní
  síte, tj. s prepojováním okruhu (napr. telefonní
  sít, ISDN) a paketové síte s prepojováním paketu
  (napr. ATM).
• Podle druhu prenášených signálu mužeme síte
  rozdelit na analogové a digitální. Nejzajímavejší
  jsou ale typy sítí z hlediska rozlehlosti a úcelu.

• Obecný príklad napojení LAN pres ochranný
  Firewall na vnejší sít WAN

7
Z hlediska rozlohy mužeme síte rozdelit na ctyri
základní skupiny

• LAN - Local Area Network, lokální síte. Spojují
  uzly v rámci jedné budovy nebo nekolika blízkých
  budov, vzdálenosti stovky metru až km (pri
  použití optiky). Nejcasteji je dnes používána
  technologie Ethernet.
• MAN - Metropolitan Area Network, Metropolitní
  síte. Propojují lokální síte v mestské zástavbe,
  slouží pro prenos dat, hlasu a obrazu. Spojuje
  vzdálenosti rádove jednotek až desítek km.
• WAN - Wide Area Network - rozsáhlé síte. Spojují
  LAN a MAN síte s pusobností po celé zemi nebo
  kontinentu, na libovolné vzdálenosti.
• PAN - Personal Area Network - osobní sít. Jedná
  se o velice malou pocítacovou sít (napríklad
  Bluetooth, IrDA nebo ZigBee), kterou clovek
  používá pro propojení jeho osobních
  elektronických zarízení, jakými jsou napr.
  mobilní telefon, PDA, notebook apod.

8
Topologie sítí
topologie struktura, prostorové usporádání

• hvezda

• kruh

9

• sbernice

• strom

10

• obecná sít

11
4. Sítová architektura

• Sítová architektura predstavuje strukturu rízení
  komunikace v systémech, tj. souhrn rídících
  cinností umožnujících výmenu dat mezi
  komunikujícími systémy. Komunikace a její rízení
  je složitý problém, proto se používá rozdelení
  tohoto problému do nekolika skupin, tzv. vrstev.
  Clenení do vrstev odpovídá hierarchii cinností,
  které se pri rízení komunikace vykonávají.
• Každá vrstva síte je definována službou, která
  je poskytována sousední vrstve vyšší a funkcemi,
  které vykonává v rámci protokolu. Rízení
  komunikace slouží ke spolupráci komunikujících
  prvku, tato spolupráce musí být koordinována
  pomocí rídících údaju. Koordinaci zajištují
  protokoly, které definují formální stránku
  komunikace. Protokoly jsou tedy tvoreny souhrnem
  pravidel, formátu a procedur, které urcují výmenu
  údaju mezi dvema ci více komunikujícími prvky.
• Architektura otevrených systému (Open Systems
  Architecture, OSA) byla normalizována organizací
  ISO, která vytvorila referencní model OSI.
  Praktickou realizací vrstvové sítové architektury
  je sada protokolu TCP/IP, i když neodpovídá
  presne referencnímu modelu ISO.

12
5. Referencní model ISO/OSI

• Referencní model ISO/OSI (celým jménem
  Referencní model ISO / Open System
  Interconnection) vypracovala organizace ISO jako
  hlavní cást snahy o standardizaci pocítacových
  sítí nazvané OSI a v roce 1984 ho prijala jako
  mezinárodní normu ISO 7498.
• Úlohou referencního modelu je poskytnout
  základnu pro vypracování norem pro úcely
  propojování systému.
• není normou, pouze doporucením
• konkrétní síte a sady protokolu využívají vybrané
  vrstvy
• každá vrstva je chápána jako "cerná krabicka" s
  definovaným rozhraním pro její využívání
  (nejbližší vyšší vrstvou)v praktické realizaci
  jsou všechny vrstvy krome fyzické tvoreny
  programy, podprogramy resp. knihovnami
  podprogramu

13
Schéma OSI modelu

• Fyzická vrstva
• zajištení prenosu binárních dat na fyzické úrovni
• zajištuje prenosové kanály a okruhy pro propojení
  pocítacu v síti
• definuje elektrické nebo elektromagnetické
  parametry
• Spojová (linková) vrstva
• prenos surových binárních dat mezi fyzickou a
  sítovou vrstvou
• obvykle reprezentována instalovanou sítovou
  kartou v pocítaci
• Sítová vrstva
• výber cesty pro prenos dat, smerování dat
• Transportní vrstva
• stará se o predávání dat procesum (aplikacím)
  bežícím na daném pocítaci a naopak o prijímání
  dat od techto procesu
• Relacní vrstva
• odpovedná za navazování spojení, vyjednávání,
  prihlášení do systému
• Presentacní vrstva
• dá se chápat jako pomocná vrstva pro aplikacní
  vrstvu
• Aplikacní vrstva
• zahrnuje všechny sítové aplikace (FTP, Telnet,
  WWW prohlížece, E-mail)

14
Sítové protokoly

• protokol je dohodnutý zpusob komunikace
• množina syntaktických pravidel (co je dovoleno
  resp. predepsána)
• typy zpráv
• formáty zpráv
• kódy
• množina sémantických pravidel (co to znamená)
• prípustné zprávy
• prípustné odpovedi
• reakce, cinnost
• rídící zprávy - pro rízení provozu
• definuje se jako protokolová datová jednotka
  ("Protocol Data Unit" - PDU)
• komunikace se týká odpovídajících vrstev na obou
  koncích spojení
• aplikacní vrstva komunikuje s aplikacní vrstvou
• prezentacní vrstva komunikuje s prezentacní
  vrstvou
• muže se týkat i mezilehlých zarízení
• mezi sousedícími vrstvami na stejné strane
  mluvíme spíše o rozhraní, ale má to také
  charakter protokolu

• protokoly TCP/IP
• nejznámejší a nejpoužívanejší systém protokolu
• puvodne pro LAN
• prevzato sítí Internet
• z modelu OSI jsou využívány jen
• aplikacní vrstva
• transportní vrstva - hlavne TCP a UPD protokoly
• sítová vrstva - hlavne IP protokol (vytvárení IP
  plaketu)
• spojová vrstva
• fyzická vrstva

15
6. Síte v heterogenním prostredí

• heterogenní ruznorodý
• zde znamená propojení
• ruzných HW platforem
• pocítacu
• periférií urcených pro prímé pripojení k síti -
  typicky tiskárny
• ruzných OS (pokud se jedná o pocítace)
• HW platforma je cástecne "prikryta" operacním
  systémem
• vypadá jako zdroj nejruznejších problému
• HW nekompatibilita
• periférie, HW komponenta má ovladac pod cizím HW
• SW nekompatibilita
• binární kód programu nesrozumitelný pro jiné
  pocítace
• nekompatibilita (základních) souborových systému
• datová nekompatibilita
• i obycejné (ASCII, textové) soubory mají ruzné
  rídící znaky (tj. konce rádku) pod UNIXem resp.
  Windows

• sít ve smyslu komunikacního prostredku hraje roli
  dorucitele informací
• sít ve smyslu propojení resp. spojení ruzných
  pocítacu predstavuje distribuovaný systém
• každý uzel (pocítac) v síti má
• lokální zdroje ("local resources") - procesor,
  pamet, ...
• vzdálené zdroje ("remote resources") - detto na
  vzdáleném pocítaci ci zarízení
• lze bezprostredne využívat cizí zdroje
• zdánlive jsou rovnocenné lokálním zdrojum
• rozširují HW možnosti pocítace
• lze využívat usporádání typu klient-server
• klientský program posílá požadavky (dotazy,
  príkazy, ...) na server
• výhodou z hlediska bezpecnosti je možnost
  odmítnutí požadavku klienta na server

16
7. Spolupráce pocítacu s ruznými operacními
systémy

• uživatel se zajímá o
• informace
• celé soubory
• programy - spouštení na vzdáleném pocítaci
• HW prostredky - zejména tiskárny
• spolupráce pocítacu s ruzným HW a OS musí
  zachovávat urcitá pravidla
• uživatel by mel mít zachováno "své" uživatelské
  rozhraní
• uživatel by mel mít pocit, že pracuje se "svými"
  typy objektu
• soucasné možnosti
• NFS Network File System
• transparentní prístup k cizím souborovým systémum
• FTP File Transfer Protocol
• urceno pro "downloading" a "uploading"
• presuny souboru obema smery
• Telnet
• pripojení ke vzdálenému pocítaci
• práce "na dálku"

17
8. Network File Systém - NFS

• Network File System (NFS) je internetový
  protokol pro vzdálený prístup k souborum pres
  pocítacovou sít. Protokol byl puvodne vyvinut
  spolecností Sun Microsystems v roce 1984, v
  soucasné dobe má jeho další vývoj na starosti
  organizace Internet Engineering Task Force
  (IETF). Funguje predevším nad transportním
  protokolem UDP, avšak od verze 3 je možné ho
  provozovat také nad protokolem TCP.
• V praxi si mužete prostrednictvím NFS klienta
  pripojit disk ze vzdáleného serveru a pracovat s
  ním jako s lokálním. V prostredí Linuxu se jedná
  asi o nejpoužívanejší protokol pro tyto úcely.

18
Principy NFS

• realizováno jako aplikace typu klient-server
• klientská cást importuje souborové systémy z
  ostatních pocítacu
• serverová cást exportuje lokální souborové
  systémy na ostatní pocítace
• každá stanice muže být zároven serverem i
  klientem!
• NFS predstavuje protokol pro tyto importy/exporty

19
9. Prístup na vzdálené pocítace

• jeden z hlavních úcelu pocítacových sítí sdílení
  zdroju jiných pocítacu
• existuje více rešení
• síte peer-to-peer - typicky pro Windows
• NFS
• FTP
• Telnet
• SSH
• WWW
• ...
• volba prostredku závisí na požadavcích

20
10. File Transfer Protocol - FTP

• FTP (anglicky File Transfer Protocol) je v
  informatice protokol aplikacní vrstvy z rodiny
  TCP/IP. Je urcen pro prenos souboru mezi
  pocítaci, na kterých mohou bežet rozdílné
  operacní systémy (je platformne nezávislý).
  Definován je v RFC 959 a rozšíren byl v RFC 2228.
  Jeho podpora je soucástí webových prohlížecu nebo
  specializovaných programu.
• Charakteristika
• FTP je jeden z nejstarších protokolu, na
  principu klient-server, využívá porty TCP/21 a
  TCP/20. Port 21 slouží k rízení a jsou jím také
  prenášeny príkazy FTP. Port 20 slouží k vlastnímu
  prenosu dat, který je 8bitový. Prenos muže být
  binární nebo ascii (textový). Pri textovém
  prenosu dochází ke konverzi koncu rádku CR/LF
  (DOS, Microsoft Windows) nebo jen LF (unixové
  systémy), pokud jsou koncové systémy rozdílné.
  Pri binárním prenosu není do dat nijak
  zasahováno.
• Protokol je interaktivní a umožnuje rízení
  prístupu (prihlašování login/heslo), specifikaci
  formátu prenášeného souboru (znakove - binárne),
  výpis vzdáleného adresáre atd. V soucasné dobe už
  není považován za bezpecný a z tohoto duvodu pro
  nej byla definována nekterá rozšírení (RFC 2228).
• V protokolu je použit model klient-server. FTP
  server poskytuje data pro ostatní pocítace.
  Klient se k serveru pripojí a muže provádet ruzné
  operace (výpis adresáre, zmena adresáre, prenos
  dat atd.). Operace jsou rízeny sadou príkazu,
  které jsou definovány v rámci FTP protokolu,
  proto kdokoliv muže vytvorit klienta pro
  jakékoliv prostredí nebo operacní systém.
  Existuje mnoho programu pro FTP servery i klienty
  a mnoho je jich volne dostupných.

21

• Prehled
• FTP bežne pracuje na dvou portech, 21 a 20 a
  beží výhradne pres TCP (Transmission control
  protocol). FTP server naslouchá na portu 21 na
  príchozí spojení z FTP klienta. Na tomto portu
  beží príkazy, které zachytává server. Na portu 20
  se prenáší pouze data, nikoliv príkazy. Jakmile
  se zacnou stahovat data, na príkazovém portu se
  nic neprenáší. Pri stahování velkých souboru pres
  pripojení s firewallem muže tento kvuli
  dlouhodobé necinnosti zablokovat komunikaci na
  portu 21.
• Nejcastejší užití FTP
• Nejcastejší užití ftp prenosu jsou
• Sdílení dat (casto hudba, videa, vlastní tvorba,
  ).
• Správa úctu internetových stránek.
• Další užití FTP
• FTP je nejcasteji používáno lidmi, kterí chtejí
  mít prístup na systém souboru na jiném pocítaci.
  To je nejcasteji realizováno pres programy na
  používání FTP, u kterých si nemusíme pamatovat
  strukturu príkazu a pracují velice podobne jako
  bežný pruzkumník (napr. oblíbený Total Commander
  také podporuje FTP).

22

• Výhody a nevýhody
• hesla a soubory jsou ve standardním protokolu
  zasílána jako bežný text (nejsou šifrovaná)
• snižuje bezpecnost (ohrožuje jméno, heslo, ale i
  prenášená data)
• existují rozšírení FTP protokolu, která tento
  nedostatek odstranují
• používají se 2 TCP spojení (první TCP spojení je
  rídící, druhé datové pro vlastní prenos dat)
• je-li použit firewall, protokol vyžaduje jeho
  speciální podporu (aktivní FTP prenos)
• podpora aktivního prenosu nefunguje u šifrovaného
  rídícího spojení
• pasivní prenos tento nedostatek odstranuje
• FTP server má delší odezvy
• nemožnost sloucit prenos více (malých) souboru do
  jednoho zvyšuje casovou režii i zátež serveru
• serverová cást je jednodušší, než bežný HTTP
  server (neplatí pro odlehcené HTTP servery)
• na rozdíl od HTTP má protokol širší možnosti
  (nastavení práv, mazání, upload, rekurzivita,
  FXP, )
• v nekterých sítích je povolen pouze protokol HTTP
  
• FTP je v soucasné dobe méne používáno

23

• Bezpecnostní problémy
• Pri bežném pripojování pomocí protokolu FTP jsou
  prihlašovací údaje (jméno a heslo) prenášeny v
  textové podobe a je technicky možné je odchytit.
  Následne mohou být data zcizena nebo upravena.
  Casto se vyskytují zprávy o tom/, jak se hackeri
  nabourali do serveru a nezrídka jim k tomu stacil
  tak triviální úkon, jakým je zachycení
  nešifrovaného FTP hesla. Netreba zduraznovat, že
  následky techto útoku mohou mít katastrofální
  dopad. V dnešní dobe je dostupný tzv. FTPS, který
  je zpetne kompatibilní s bežným FTP.

24
Napojení na vzdálený pocítac

• je nutno zadat doménové jméno nebo IP adresu
• na vzdáleném pocítaci musí bežet FTP server
• pripojení muže být vázáno na prihlašovací
  proceduru na vzdáleném pocítaci
• uživatelské jméno
• heslo
• pro mnoho FTP serveru prípustná kombinace
• Username anonymous
• Password anonymous nebo e-mailová adresa
• poskytován obvykle pouze výrez adresáru
• podstrom se soubory ke stažení
• vhodný operacní systém je v tomto prípade UNIX -
  lze jednoduše nastavit práva
• po úspešném prihlášení u jednodušších systému FTP
  se objeví príkazový rádek FTP
• zvláštní prompt
• sada prípustných príkazu (povelu)

25
Dekujeme za pozornost

• http//www.youtube.com/profile_videos?userczechd
  reamfactory