Embed Size (px)
Citation preview
Žilinská univerzita v Žiline
Elektrotechnická fakulta Katedra telekomunikácií a multimédií
Technický návrh počítačovej siete (LAN - Ethernet)
Martin Ďuroška
2008
b
Technický návrh počítačovej siete (LAN - Ethernet)
Záverečná bakalárska práca
Martin Ďuroška
ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE
Elektrotechnická fakulta
Katedra telekomunikácií a multimédií
Študijný odbor: Telekomunikácie
Vedúci bakalárskej práce: Doc. Ing. Ladislav Schwartz, PhD.,
Stupeň kvalifikácie: bakalár (Bc.)
Dátum odovzdania bakalárskej práce: 6. 6. 2008
Žilina 2008
c
Abstrakt
Bakalárska práca sa zaoberá základnými typmi počítačových sietí a to hlavne
Ethernetom a jeho štandardami. Ďalej popisuje najpoužívanejšie technológie
a prenosové média využívané v LAN sieťach. Zahrňa koncepciu a základné faktory
technického návrhu a hodnotenia počítačových sietí. Techniké zhodnotenie
a technicko ekonomický návrh siete je v práci predvedený na kontkrétnom príklade.
d
Žilinská univerzita v Žiline, Elektrotechnická fakulta,
Katedra telekomunikácií a multimédií _____________________________________________________________________
ANOTAČNÝ ZÁZNAM - BAKALÁRSKA PRÁCA
Priezvisko, meno: Ďuroška Martin akademický rok: 2007/2008
Názov práce: Technický návrh počítačovej siete (LAN - Ethernet)
Počet strán: 50 Počet obrázkov: 18 Počet tabuliek: 6 Počet grafov: 0 Počet príloh: 6 Použitá lit.: 14
Anotácia: V mojej práci sa zaoberám základnými typmi a princípmi počítačových
sietí. Popisujem štandardy Ethernetu a najpoužívanejšie prenosové média a technológie
používané v LAN. Ďalšia časť je zameraná na technické zhodnotenie školskej
počítačovej siete SOU energetického v Žiline a technicko ekonomický návrh nového
segmentu siete.
Anotácia v cudzom jazyku: In my project I represent main types and fundamentals of
computer networks. I describe standards of Ethernet and most frequently used transfer
media and technologies used in LAN. Next part is oriented to technical reference of
school computer network of SOU energetické in Žilina and technically economical
proposal of new segment of the network.
Kľúčové slová: LAN, IEE 802, Ethernet, prenosové média, štruktúrovaná kabeláž,
Návrh sietí – Network Design,
Vedúci práce: Doc. Ing. Ladislav Schwartz, PhD. Recenzent práce: Ing. Peter Kortiš, PhD. Dátum odovzdania práce: 6. 6. 2008
e
OBSAH
Zoznam obrázkov.......................................................................................... I
Zoznam tabuliek ........................................................................................... I
Zoznam skratiek ............................................................................ II
Úvod...............................................................................................1 Cieľ riešenia....................................................................................................1
1. Problematika počítačových sietí.................................................2
1.1 Čo je to počítačová sieť...............................................................2
1.2 História počítačových sietí..........................................................3
1.3 Porovnanie LAN a WAN............................................................4
2. Architektúra počítačových sietí................................................6 2.1 Fyzická topológia.........................................................................6
2.2 Prístupové metódy.......................................................................8
2.2.1 Prístupová metóda CSMA/CD......................................8
2.2.2 Prístupová metóda Token Passing.............................10
2.2.3 Adresovanie v počítačových sieťach..........................11
3. Štandardy................................................................................13 3.1 Ethernet..................................................................................... 13
3.1.1 Prehľad štandardov Ethernet.....................................14
3.2 Siete Token Ring....................................................................... 17
3.3 Siete FDDI (Fiber Distributed Data Interface).......................18
3.4 Porovnanie rôzných typov LAN...............................................19
f
4. Prenosové média a pasívne prvky siete Ethernet....................20 4.1 Základné parametre prenosového média................................20
4.2 Koaxiálny kábel (Coaxial Cable)............................................. 21
4.3 Krútené dvojlinka (Twisted Pair Cable)..................................22
4.3.1 Štruktúrovaná kabeláž.................................................24
4.3.2 Merania štruktúrovanej kabeláže................................24
4.4 Optické káble (Fiber Optic Cable)...........................................26
4.5 Bezdrôtové siete (WLAN)..........................................................28
5. Zariadenia siete Ethernet, základné charakteristiky................29
6. Smerovanie..............................................................................32 6.1 Smerovacie protokoly................................................................33
6.1.1 Algoritmus vektora vzdialenosti (DVA)......................33
6.1.1 Algoritmus stavu linky (LSA)..................................... 33
7. Teória návrhu počítačových sietí............................................34 7.1 Hierarchická štruktúra sietí.....................................................35
7.2 Modulárny princíp.....................................................................35
7.3 Návrh sietí v budovách..............................................................36
8. Technické zhodnotenie školskej počítačovej siete Ethernet...38 8.1 Analýza aktuálneho stavu.........................................................38
8.1.1 Priestorové usporiadanie siete....................................38
8.1.2 Použitá kabeláž............................................................38
8.1.3 Použitý štandard Ethernetu........................................39
8.1.4 Sieťové zariadenia......................................................39
8.1.5 Serverové vybavenie....................................................41
8.1.6 Pripojenie do siete WAN (Internet)............................43
8.1.7 Prístup ku sieťovým službám......................................43
g
9. Návrh nového segmentu siete................................................44 9.1 Variant A...................................................................................44
9.1.1 Navrhované komponenty segmentu...........................45
9.2 Variant B...................................................................................46
9.2.1 Navrhované komponenty segmentu.......................... 47
9.3 Odporúčané vylepšenia a budúcnosť siete............................49
9.3.1 Implementácia VoIP...................................................49
ZÁVER..........................................................................................................51
Zoznam použitej literatúry.............................................................................
h
Zoznam obrázkov:
Obr. 1: Fyzická topológia ................................................................7
Obr. 2: Kolízna doména ..................................................................9
Obr. 3: Formát paketu CSMA/CD ................................................10
Obr. 4: Štruktúra TOKEN paketu .................................................10
Obr. 5: Formát dátového Token Paketu ........................................11
Obr. 6: MAC adresa.......................................................................11
Obr. 7: MSAU a DTR ...................................................................18
Obr. 8: Štruktúra FDDI .................................................................19
Obr. 9: Koaxiálny kábel RG-11 ....................................................21
Obr. 10 FTP a RJ-45 ......................................................................23
Obr. 11: TIA/EIA – 568 A/B ..........................................................25
Obr. 12: ACR ..................................................................................25
Obr. 13: Optické káble ....................................................................27
Obr. 14: WLAN ..............................................................................29
Obr. 15: Hierarchická štruktúra ......................................................35
Obr. 16: Modulárny princíp ............................................................36
Obr. 17: Štruktúra Variantu A ........................................................44
Obr. 18: Štruktúra Variantu B.........................................................47
Zoznam tabuľiek:
Tab. 1: Prehľad IEEE 802 ...........................................................13
Tab. 2: Gigabit Ethernet...............................................................16
Tab. 3: Prehľad technológií..........................................................17
Tab. 4: Porovnanie typov LAN ...................................................19
Tab. 5: Bezdrôtové technológie ...................................................29
Tab. 6: Ekonomické zhodnotenie Variantu A..............................46
Tab. 7: Ekonomické zhodnotenie Variantu B..............................48
i
Zoznam skratiek:
ACR
Attentuation to Cross Talk Ratio
Odstup presluchu na blízkom konci
ADSL Asymetric DSL Asymetrická DSL AP Access Point Prístupový bod CA Collision Avoidance Predchádzanie kolíziám CAT. Category Kategória štruktúrovanej kabeláže CDDI Cooper Distributed Data Interface Metalická distribuovná sieť CRC Cyclic Redundancy Check Cyklická kontrola CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access Snímanie nosnej s detekciou with Collision Detection kolízií – prístupová metóda DHCP Dynamic Host Configuration Protocol Protokol dynamickej konfigurácie DNS Domain Name System Systém doménových mien DSL Digital Subscribe Line Digitálna linka DTR Dedicated Token Ring Metóda token ringu DVA Distance Vector Algorithm Algoritmus vektora vzdialenosti EIA Electronic Industry Alliance Priemyselná skupina elektronikov FDDI Fiber Distributed Data Interface Optická distrubuovaná sieť FEXT Far End Cross Talk presluch signálu na vzdialenom konci FTP Foil TP Tienená krútená dvojlinky GAN Global Area Network Globálna počítačová sieť GBIC Gigabit Interface Conector Gigabitový konektor
j
IEEE Institute of Electrical and Elect. Engineers Normalizačná organizácia IP Internet Protocol Internet protokol ISO International Standardization Organization Medinárodná normalizačná organizácia LAN Local Area Network Lokálna počítačová sieť LLC Logical Link Control Logická linková kontrola LSA Link State Algorithm Algoritmus stavu linky MAC Medium Access Control Kontrola prístupu na médium MAN Metropolitan Area Network Metropolintná počítačová sieť MMF Miltimode Fiber Viacmódové optické vlákno MSAU MiltiStation Access Unit Viacnásobná prístupová jednotka NEXT Near End Cross Talk Presluch na blízkom konci NIC Network Interface Card Sieťová karta PC Personal Computer Osobný počítač PDA Personal Digital Assistant Vreckové PC PLC Power Line Comunication Sieť po elektrických rozvodoch PSNEXT Power Sum NEXT výkonový súčet presluchu RM Reference Model Referenčný model SANET Slovak Academic Network Akademická sieť Slovenska SMF Single Mode Fiber Jednomódové optické vlákno STP Shielded Twisted Pair Tienená krútená dvojlinky TCP Transport Control Protocol Transportný protokol
k
TIA Telecomunication Industry Alliance Telekomunikačná priemyslelná skupina TP Twisted Pair Krútená dvojlinka UTP Unshielded Twisted Pair Netienená krútená dvojlinka VDSL Very High Speed DSL Vysokorýchlostná DSL VLAN Vitrual LAN Virtuálna LAN VoIP Voice Over IP Prenos hlasu cez IP protokol WAN Wide Area Network Rozsiahlá počítačová sieť WINS Windows Internet Name Service Internetová služby windows WLAN Wireless LAN Bezdrôtová LAN
1
Úvod Človek si od nepamäti zjednodušuje všetky činnosti a hľadá riešenia, ktoré vedú
k efektívnejšiemu využívaniu zdrojov a to platí vo všetkých oblastiach. Inak to nebolo ani pri
vývoji počítačových sietí. Hlavným dôvodom výstavby počítačových sietí je možnosť
prenosu informácií na veľké vzdialenosti. V minulosti, pri zrode LAN sietí, bol neuveriteľný
pokrok už len to, že sa podarilo zabezpečiť komunikáciu dvoch terminálov v rámci jednej
miestnosti. Na druhej strane dnes človek berie ako samozrejmosť najväčšiu sieť Internet,
ktorou je naša planéta popretkávaná a cez ktorú si môžeme vytvoriť spojenie medzi
najodľahlejšími miestami Zeme. V súčasnosti veľký počet používateľov, či už jednotlivcov
alebo firiem, by len ťažko fungovalo bez pripojenia do Internetu. Dokážeme si vôbec
predstaviť, čo všetko obnášalo vytvorenie takejto gigantickej dátovej siete a akým dlhým
vývojom musela takáto sieť prechádzať?
Aj tá najmenšia sieť, ak chceme aby bola efektívne využívaná, potrebuje projekt.
Prostredníctvom projektovania sietí je možné predchádzať rôznym kritickým situáciám, ktoré
by pri samotnej realizácií mohli spôsobiť problémy. Projekt by sa mal zaoberať hlavne
topológiou siete a zariadeniami, mal by spĺňať požiadavky na šírku pásma, právomoci
jednotlivých staníc a riešenie pripojenia do WAN. Každé projektovanie siete vedie
k vytvoreniu požadovaného cieľa, ktorý sa dá realizovať a spĺňa požiadavky, ktoré sa musia
definovať už pred začatím riešenia projektu. Dosiahnutie cieľa znamená splnenie všetkých
požiadaviek, ktoré sú požadované používateľom siete. V neposlednom rade, projekt je
nástrojom pre technicko-ekonomické zhodnotenie, čo je v dnešnom svete konkurencie veľmi
dôležité.
Cieľ riešenia Cieľom bakalárskej siete je poukázať na základné techniké princípy fungovania
počítačových sietí, zhodnotenie výhod, nevýhod a technických parametrov najpoužívanejších
prenosových médií v oblastri počítačových sietí. V mojej práci sa zaoberám jednotlivými
technológiami, ktoré sa využívajú pri tvorbe počítačových sietí, ktoré tvoria nosnú časť pri
definovaní dĺžky siete a riešení zabezpečenia požadovanej šírky pásma. Ďalšia časť je
2
venovaná technickému zhodnoteniu školskej počítačovej siete SOU energetického. Mojím
prínosom je projekt nového segmentu počítačovej LAN siete, ktorý by sa mal nachádzať
v priestoroch učilišťa. Budem sa zaoberať technicko-ekonomickým riešením daného
segmentu školskej počítačovej siete a jeho pripojením k už existujúcej sieti.
1. Problematika počítačových sietí
1.1 Čo je to počítačová sieť Počítačová sieť je vzájomné prepojenie počítačov za účelom ich komunikácie a zdieľania
sieťových prostriedkov. Počítačom umožníme komunikovať, ak ich vzájomne prepojíme
niečím, čo im umožní navzájom si odovzdávať informácie a určíme im pravidlá, ktoré budú
pri komunikácii dodržiavať. Počítače sa prepájajú sieťovým médiom, ako napríklad
koaxiálný kábel, tienená alebo netienená dvojlinka, spoj cez optické vlákno alebo bezdrôtový
spoj.
Prepájanie jednotlivých počítačových sietí alebo ich častí sa nazýva Interworking. Dôvodov
prečo ľudia vzájomne prepájajú svoje siete je celá rada, či už čisto technické alebo
ekonomické, či bezpečnostné.
Hlavné dôvody:
- zdieľanie dát, rýchla výmena informácií, komunikácia
- jednoduché prenášanie dát medzi účastníkmi
- zdieľanie hardwarových prostriedkov
- komunikácia v sieti
- rozšírenie dosahu siete
- ochrana a zabezpečenie dát v rámci organizácie
Ďalším dôvodom pre vzájomné prepojovanie sietí je optimalizácia prevádzky. Snahou je
optimálne rozložiť dátové toky vo výslednej sieti. Napríklad tak, že pri komunikácií dvoch
uzlov v jednej sieti alebo v jednom káblovom segmente nebol prenos informácií zbytočne
šírený do ďalších segmentov, kde by bez úžitku spotreboval dostupnú šírku pásma. [1]
3
1.2. História počítačových sietí
Počítačové siete sa rozvíjali spolu s rozmachom výpočtovej techniky. Vývoj
počítačov začal v päťdesiatych a šesťdesiatych rokoch s nástupom univerzálnych
programovacích jazykov Fortran a Algol. Objavujú sa prvé terminály, čo sú
zariadenia, ktoré slúžia na zadávanie údajov do počítača a zobrazovanie výsledkov
jeho činnosti. Rozvoj polovodičových technológií viedol k miniaturizácií súčiastok,
čo malo za následok neustály rast výkonnosti počítačov.
V sedemdesiatych rokoch štátne a vojenské organizácie, univerzity a veľké výrobné
spoločnosti dostupnosť informácií riešia vybudovaním vlastných sietí na prenos
informácií. Začína éra prepojovania veľkých počítačov a realizovania projektov ako
sú: sieť americkej armády ARPAnet v rámci ktorej bol vybudovaný aj model a sady
protokolov TCP/IP, DECnet sieť firmy Digital, sieť univerzity na Havaji ALOHA,
z ktorej sa neskôr vyvinul Ehternet. Na konci sedemdesiatych rokov začína
dochádzať ku vzájomnému prepojovaniu menších prevažne akademických sietí,
vzniká Internet.
Nástup firmy IBM v roku 1981 so svojím prvým komerčným mikropočítačom, ktorý
niesol označenie IBM PC, teda osobný počítač IBM. Tento produkt firmy IBM
využíval mikroprocesor INTEL 8086 . V týchto rokoch vstupuje do hry aj značka
Microsoft. Každý výrobca si vytváral vlastné sieťové architektúry, konvencie
a štandardy. To spôsobilo naliehavú potrebu jednotného štandardu pre vzájomné
prepojovanie počítačových systémov rôznych typov a koncepcií pochádzajúcich od
rôznych výrobcov. Z tohto dôvodu medzinárodná organizácia ISO vytvorila
Reference Model of Open Systems Interconnection – RM OSI. Sedem vrstvový RM
OSI špecifikuje úlohy, ktoré by mali vrstvy riešiť. Vlastne ide o spoločný vzor, podľa
ktorého je riešené vzájomné prepojovanie systémov.
Postupom času dochádzalo k situáciam, kedy v rámci neveľkého podniku a alebo
pracovnej skupiny boli rôznorodé dáta rozptýlené po viacerých počítačoch, a vznikali
problémy s ich vyhľadávaním a prenosom. Pre riešenie týchto problémov prichádza
druhá vlna prepojovania osobných počítačov do lokálnych sietí. Vznikajú nové
technológie orientované na lokálne siete ako napríklad: Ethernet, ARCnet, Token
Ring.
4
Ukázalo sa, že dáta nie je vhodné udržiavať rozptýlené po jednotlivých počítačoch
siete ale omnoho efektívnejšie z hľadiska vyhľadávania je sústreďovať dáta na
jednom počítači, servry. Dáta sú ukladané centralizovane a v prípade požiadavky na
ich spracovanie sú po sieti zaslane počítaču príslušného užívateľa a tam spracované.
Prístup veľkého počtu užívateľov zvyšoval nároky na priepustnosť a šírku pásma
siete, hlavne v mieste pripojenia serveru. To viedlo k vývoju ďalších a rýchlejších
technológií: Gigabit Ethernet, ATM.
Producenti rozsiahlych systémov sa zhodli, že oveľa jednoduchšie ako len skladovať
dáta na servry je doplniť server aj o procesy pre prácu s dátami. To znamená, že
užívateľ zo svojho počítača zadá servru požiadavku, ten ju spracuje a výsledok
spracovania predá späť užívateľovi. Vznikajú systémy označované ako klient/server.
Narastajú požiadavky na prenos hlasu, obrazu, videa, čiže multimediálneho obsahu
po lokálnych sieťach. Koniec devädesiatých rokov je éra integrácie a prepojovania
všetkého so všetkým. [1]
1.3. Porovnanie LAN a WAN Rozdelenia počítačových sietí podľa rozlohy:
LAN (Local Area Network)
MAN (Metropilitan Area Network), GAN (Global Area Network)
WAN (Wide Area Network)
LAN a WAN sú dva typy počítačových sietí medzi ktorými neexistujú presne vymedzené
hranice. Objasníme si teda typické odlišnosti týchto dvoch kategórií.
Hlavným rozlišujúcim kritériom LAN “lokálnych“ a WAN “rozľahlých“
počítačových sietí je geografická oblasť, na ktorej sa rozkladajú jednotlivé sieťové
uzly. LAN sa najčastejšie rozkladá v jeden miestnosti, jednej budove, prípadne
v rámci niekoľkých susediacich budov, alebo napríklad v rámci univerzity.
Vzdialenosti medzi jednotlivými sieťovými uzlami sú rádovo jednotky až stovky
metrov, avšak vhodnými technickými prostriedkami je možne rozmery zväčšiť na
5
niekoľko kilometrov. Sieťové uzly WAN sietí bývajú rozmiestnené na väčšej
geografickej oblasti (medzi mestami alebo kontinentmi).
Rozdiel medzi sieťami je aj v použitých uzlových počítačoch. U lokálnych sietí ide
o osobné počítače, tzv. pracovné stanice, ktoré slúžia len na prístup jedného
užívateľa. Tieto stanice pracujú len vtedy ak to užívateľ potrebuje. Naopak uzly
rozľahlej siete tvoria strediskové počítače, čiže zariadenia, ktoré obsahuje sieť
terminálov pre súčasný prístup viacerých užívateľov a tieto zariadenia pracujú
nepretržite. S tým súvisí aj osud správ, ktorých adresát nie je práve zastihnuteľný. Vo
WAN sieťach je správa uchovávaná v sieťovom uzle, ktorý pracuje nepretržite,
pokým sa užívateľ neprihlási do systému a nepreberie si správu. V LAN sieťach sa
správa, ktorá momentálne nenachádza adresáta, automaticky “zahadzuje“, pričom je
spravidla odosielateľ informovaný o nedoručení.
Prepojenie sieťových uzlov LAN a WAN. V sieťach LAN sú väčšinou všetky uzly
pripojené na médium priamo (zbernica). Každá pracovná stanica v sieti ma priame
spojenie s každou stanicou v lokálnej sieti. Vo WAN sieti sú uzly rozmiestnené vo
veľkých vzdialenostiach a navzájom prepojené prenosovými kanálmi. Tieto kanály si
prevádzkovateľ siete často len prenajíma od spojovateľských spoločností.
Komunikácia cez WAN sieť môže byť prevádzaná cez viacero sieťových uzlov.
Rozdielny býva aj účel, za ktorým je sieť vybudovaná. V prípade lokálnych sietí ide
o možnosť zdieľania periférnych zariadení, napr. kvalitných tlačiarní,
vysokokapacitných pamäťových zariadení, o možnosti zdieľania súborov a prístup do
spoločných databáz. Hlavným prínosom rozľahlých sietí je umožnenie prenosu
informácií na veľké vzdialenosti, možnosť priameho prístupu na vzdialený počítač a
prístup do rozsiahlych databáz. [2]
6
Všeobecná charakteristika LAN sietí:
- ohraničená geografická oblasť (max. stovky metrov až kilometre)
- uzly siete tvoria pracovné stanice (počítače, servery, tlačiarne a iné
vstupno/výstupné zariadenia)
- fyzické prepojenie zariadení podľa použitého prenosového zariadenia
a fyzickej topológie
- budovanie za účelom zdieľania zariadení a zdieľania súborov
2. Architektúra počítačových sietí
Topológia sietí Topológia úzko súvisí so sieťovým štandardom a určuje výsledné vlastnosti siete.
Rozlišujeme fyzickú topológiu a logickú topológiu. Fyzická topológia určuje spôsob akým sú
stanice v sieti pripojené, určuje rozmiestnenie uzlov a prenosových médií (Obr.1). Logická
topológia popisuje logické usporiadanie jednotlivých staníc siete (napr. fyzická topológia
zbernica, na ktorej je vytvorený logický kruh).
2.1. Fyzická topológia
Zbernicová topológia (bus topology) – využíva zbernicový segment, na ktorý sa
priamo pripájajú uzly. Pripájanie pomocou odbočovacích prvkov (pri koaxiálnom
medií T - konektor). Výhodou je malá spotreba káblov, avšak vzniká veľký počet
spojov, čo môže spôsobovať poruchy a ich ťažkú lokalizáciu. Túto topológiu
využívajú technológie Ethernetu a to 10BASE 2 a 10BASE 5, ide o prenos cez
koaxiálný kábel.
Hviezdicová topológia (star topology) – každá stanica je pripojená vlastným káblom
na centrálny rozbočovaci prvok (hub. switch). Porucha jedného média vyradí len
jednu stanicu. Nevýhodou je väčšia spotreba káblov. Najrozšírenejšia topológia
v sieťach LAN. Hviezdicovú topológiu využívajú Ethernet technológie, ktoré
7
používajú ako prenosové médium krútenú dvojlinku. Využíva sa aj rozšírená
hviezdicová topológia Extended Star.
Kruhová topológia (ring topology) – spojovacie vedenie uzlov vytvára súvislý kruh.
Nevýhodou je, že poruchu celej siete spôsobí aj porušenie jediného kábla. To sa rieší
zdvojnásobením káblov a presmerovaním prevádzky pri poruch jedného okruhu.
Polygonálna topológia (mesh topology) – každý uzol v sieti má prepojenie na viacero
staníc. To znamená, že pri porušení jednej prenosovej cesty si stanica nájde cestu po
inej trase (podobné ako prenosová cesta v Internete).Výhodou je minimálna
poruchovosť. Využitie pri dôležitých riadiacích systémoch. Nevýhodou je vysoká
spotreba káblov. Využíva sa aj fullmesh topology čo je spojenie uzlov každý
z každým (fully connected topology).
Hierarchická topológia nazýva sa aj stromová (tree topology) je to vlastne topológia
rozšírenej hviezdy až na to, že centrálne prvky tvoria stanice, ktoré môžu riadiť
prevádzku v sieti. [2]
Zbernicová topológia Hviezdicová topológia Kruhová topológia
Polygonálna topológia Hierarchická topológia
Obr. 1: Fyzická topológia
8
2.2. Prístupové metódy V lokálnych sieťach sú všetky pracovné stanice zapojené na jedno zdieľané médium. Ide
o siete so spoločne využívaným médiom (Sheared of Media Local Area Network). U sietí
tohto typu musí byť zabezpečená procedúra prístupu na médium tzv. prístupová metóda.
Prístupové metódy popisujú pravidlá, ktorými sa riadi prístup jednotlivých staníc na spoločné
médium. Úlohou týchto pravidiel je zabezpečiť, aby do siete v danom čase vysielala len
jedna stanica. Pri súčasnom vysielaní dochádza ku kolíziam na sieti, čo narúša prenos dát.
Organizáciou IEEE boli štandardizované prístupové protokoly:
IEEE 802.3 CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)
IEEE 802.4 Token Bus
IEEE 802.5 Token Ring
Prístupové metódy sa delia na dva typy:
Stochastické, založené na náhodnom prístupe k médiu (CSMA/CD)
Deterministické, prístup k médiu je riadený (metódy Token)
2.2.1. Prístupová metóda CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, čo v preklade znamená detekcia
nosnej pri viacnásobnom prístupe, teda snímanie nosnej s detekciou kolízií na zdiaľanom
médií. Zdieľané médium znamená, že všetky stanice v danom segmente sú pripojené na
spoločné prenosové médium a v danom okamihu môže vysielať len jedna stanica. Táto
metóda sa označuje aj ako metóda náhodného prístupu.
Metóda spočíva v tom, že pred začatím prenosu dát stanica „odpočúva“ médium a tak
zisťuje voľnosť prenosovej linky. Ak stanica zhodnotí, že médium je voľné, začne sa prenos
dát.
Ak stanica zistí, že médium je obsadené, čaká a ďalej „odpočúva éter“. Môže nastať prípad,
že na prenos súčasne čakajú viaceré stanice. Tieto stanice po uvoľnení súčasne zhodnotia, že
môžu začať prenos dát. Na zdieľanom médií pri strete signálov dochádza ku kolízií. Stanica,
ktorá prvá rozpozná kolíziu začne vysielať kolízny signál JAM. Všetky stanice v kolízi
nasledne prestanú vysielať a čakajú náhodnú dobu, po ktorej opätovne vysielajú.
9
V extrémnom prípade (Obr.2) sa správa bude po prenosovom médiu šíriť dvakrát, čiže tam
s späť a to znamená, že detekcia kolízie môže trvať až dvojnásobok času potrebného na
prenos signálu z jedného konca siete na druhý. Po vzniku kolízie stanica čaká náhodnú dobu,
kým pokus o odoslanie dát zopakuje. Táto doba je určená podľa maximálnej doby šírenia
signálu na médií. Časový úsek zodpovedá 51,2 μs, čo je odvodené z 2,5 km dlhého úseku,
zloženého z 5 segmentov, pri použití prenosovej rýchlosti 10 Mbit/s a použití CSMA/CD
paketu z minimálnou dĺžkou 512 bitov. „V prípade, že znova dôjde ku kolízii čaká sa 0,1,2
alebo 3 časové úseky. Tu platí všeobecné pravidlo, že po i-tej je počet časových čakajúcich
úsekov náhodne vybraný z intervalu (21-1). Po desiatich nevydarených pokusoch skončí pri
maximálnej hodnote 1023 a po 16 za sebou nasledujúcich pokusoch stanica prestane vysielať
požiadavku na vysielanie“(Blunár, 2000, s.109). [3]
Obr.2: Kolízna doména
Ak stanica príjme vysielaný paket v poriadku, porovnáva cieľovú adresu v pakete s vlastnou
adresou. Ak sa adresy zhodujú paket si skopíruje na dalšie spracovanie, ale ak sú adresy
rozličné paket sa ignoruje.
Nevýhodou CSMA/CD je, že pravdepodobnosť kolízie sa zväčšuje počtom pripojených
uzlov, zvýšenou aktivitou na sieti a dĺžkou kolíznej domény, teda úseku siete na ktorom
môžu dáta kolidovať. Je tvorená skupinou uzlov, ktoré súperia o prístup na prenosové
médium.
10
CSMA/CD využíva štandardy siete Ethernet a siete zbernicovej topológie. [2] [3]
Štruktúra paketu CSMA/CD:
Obr. 3: Formát paketu CSMA/CD 802.3
Preambel – synchronizácia prenosu dát
Start delimiter – začiatok dátového paketu
PAD – „výplňové bity“ garantujú minimálnu dĺžku paketu 512 bitov
CRC – Cyclic Redundancy Check – výsledok testu v zdrojovej stanici
2.2.2. Prístupová metóda Token Passing Deterministická prístupová metóda Token Passing má riadený prístup jednotlivých staníc na
spoločné médium. Táto procedúra sa využíva najmä v sieťach kruhovej topológie Token
Ring. Jednotlivé pracovné stanice tvoria súčasť prenosovej siete, čiže stanice sa aktívne
podieľajú na prenose informácie cez sieť. Uzly siete sú logicky konfigurované do kruhu a to
umožňuje aby pakety boli postupne smerovo prenášané z jednej stanice na nasledujúcu po
zapojenom fyzickom médií. Prístup uzlov do siete je riadený prostredníctvom riadiacej
značky oprávnenia, ktorá oprávňuje stanice k vysielaniu dát. Táto značka sa nazýva Token
(Obr.4). Token obieha sieť a určuje, ktorá stanica má v danom okamihu prístup na médium.
Je to krátky paket pozostávajúci zo začiatočnej a koncovej značky (Start/End Delimiter)
a z oprávnenia tzv. prístupovej kontroly.
Obr. 4: Štruktúra Token paketu
Ak stanica, ktorá ma záujem vysielať dáta obdrží obiehajúci voľný Token paket dostáva
oprávnenie k vysielaniu. Voľný Token zmení na obsadený a pripojí k nemu vysielané dáta
(Obr.5). Takýto paket je vyslaný do siete. Každá stanica, ktorou paket prechádza paket
skopíruje a posiela ho ďalej do siete. Stanica skontroluje, čí je adresovaný práve jej. Ak
sa cieľová adresa zhoduje dáta sú spracované. Do poľa CRC sa zapíše, že dáta boli v
11
poriadku prijaté a celý paket odosiela ďalej do kruhu. Ak paket prejde celý kruh až ku
stanici, ktorá ho vyslala, je z kruhu vyradený.
Stanica môže riadiaci Token vlastniť len určitú dohodnutú dobu (Take Holding Time). Po
tejto dobe musí do siete vyslať voľný Token paket pre ďalšie stanice, ktoré majú záujem
vysielať dáta.
Obr. 5: Formát dátového Token paketu
Pri prístupovej metóde Token Passing nedochádza ku kolíziam. Ďalšou výhodou je
implementácia systému priorít, na základe ktorej majú stanice s vyššou prioritou prednosť
v získavaní značky oprávnenia (Tokenu) pred stanicami z prioritou nižšou. Aj vďaka tomuto
systému siete Token Ring omnoho lepšie využívajú dostupnú šírku pásma zdieľaného
prenosového média, ktoré majú k dispozícií. Pre porovnanie sa pri neriadenom Ethernete
udáva využívanie kapacity prenosového média 60% – 80% a v prípade riadeného Token
Ringu je to až 90% - 95% kapacity. [2]
2.2.3. Adresovanie v počítačových sieťach MAC adresa (Media Access Control Address)
adresa druhej vrstvy RM OSI, fyzická adresa
MAC adresu obsahuje adresné pole v dátovom rámci
formát adresy (Obr.6): 12 hexadecimálnych čísel – 48 bitov
prvých 6 hexadecimálnych čísel (24 bitov) je tzv. ID výrobcu, ktoré udeľuje IEEE
druhých 24 bitov je jedinečné číslo
zariadenia (NIC, rozhrania)
príklad: 00 60 2F 3A 07 BC
Obr. 6: MAC adresa
12
IP adresa:
logická adresa fyzického rozhrania, adresa sieťovej vrstvy
dve formáty adresy podľa použitého IP protokolu – IPv4 a IPv6
IPv4 adresa:
- 32 bitov, 4 oktety, štvorica prirodzených desiatkových čísel oddelených bodkou
- rozdelená na: adresa siete a adresa uzla siete
- podľa rozdelenia delíme adresy na triedy:
Označenie Rozdelenie Prvé bity adresy A S.U.U.U 0... .... B S.S.U.U 10.. .... C S.S.S.U 110. .... D skupinové 1110 .... E experimentálne 1111 ....
- adresy privátnych sietí – adresy vnútorného priestoru: nemajú priame pripojenie do
Internetu ale sú oddelené proxy alebo firevalom.
Označenie Adresy A 10.0.0.0 B 172.16.0.0 - 172.31.0.0 C 192.168.0.0 - 192.168.255.0
IPv6 adresa:
- 128 bitová adresa v hexadacimálnom tvare
- rozdelená je na 8 polí oddelených „:“
- príklad:
FEA1:122B:0000:0000:0000:0000:4A51:1022 alebo FEA1:122B:4A51:1022 [8]
13
3. Štandardy Štandard je konvencia, zaisťujúca vzájomnú kompatibilitu produktov od rôznych výrobcov.
Organizácia IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) vytvorila skupinu
štandardov pre oblasť lokálnych počítačových sietí IEEE 802.
Prehľad štandardov LAN IEEE 802:
Tab. 1: Prehľad IEEE 802
3.1. Ethernet Systém Ethernet bol vytvorený v sedemdesiatych rokoch firmou Xerox. Neskôr bol s tohto
systému odvodený štandard viacerých spoločností, ktorý sa stal základom normy IEEE
802.3. Postupom času bolo vypracovaných viacero variantov Ethernetu, ktoré sa od seba líšili
použitým prenosovým médiom, prenosovou rýchlosťou, formátmi rámcov a inými
technickými špecifikáciami. [4]
Označovanie jednotlivých štandardov Ethernetu je nasledovné:
napr:
znamená, že ide o Ethernet s prenosovou rýchlosťou 10 Mb/s. Druhá časť označuje v akom
pásme je prenos realizovaný: BASE – základné pásmo
14
BROAD – preložené pásmo
Tretia časť je špecifikáciou prenosového média: T – krútená dvojlinka
5 – hrubý Ethernet (koaxiál 500 m)
2 – tenký Ethernet (koaxiál 200 m)
F (L,S) – optické vlákno
3.1.1. Prehľad štandardov Ethernet
Ethernet 10 BASE - 5
Prenosové médium tvorí „hrubý“ koaxiálny kábel s priemerom 10 mm a impedanciou
50 Ohm – Thicknet.
Maximálna dľžka segmentu je 500 m, počet pripojených staníc v segmente je
maximálne 100, prenosová rýchlosť 10 Mb/s.
Najpoužívanejšia zbernicová topológia, prístupová metóda CSMA/CD.
Pripojenie na zbernicu prostredníctvom zariadenia Transceiveru.
Koaxiálna zbernica musí byť na oboch koncoch zakončená príslušnou impedanciou
50 Ohm, tzv. zrkadlo, ktoré zabraňuje odrazom EMV na konci vedenia.
Nevýhodou je ťažká manipulácia z káblom, vysoká poruchovosť (odrazy), nutnosť
použitia odbočovacích zariadení, ťažká identifikácia poruchy.
Je prvým štandardom zo skupiny Ethernet. V súčasnosti sa nepoužíva.
Ethernet 10 BASE – 2
Prenosové médium „tenký“ koaxiálny kábel s priemerom 5 mm a impedanciou 50
Ohm – Tinnet.
Segment je tvorený maximálne 30 stanicami na dĺžke 185 m. Najdlhšia vetva môže
byť utvorená z piatích segmentov, medzi ktorými sa nachádzajú opakovače. Ide
o úsek 910 m.
Stanice sú pripájané na zbernicu pomocou T konektorov, ktoré sa pripájajú priamo na
BNC konektor siaťovej karty.
Prenosová rýchlosť 10 Mb/s, zbernicová topológia.
15
Konce káblových segmentov sú zakončené príslušnými impedanciami.
Je to lacnejšie a prevedenie LAN siete cez koaxiálny kábel, náchylné na poruchy,
tiež sa už nepoužíva.
Ethernet 10 BASE – T
Prenosové médium krútená dvojlinka (UTP, STP) využíva len dva páry vodičov
(príjem dva vodiče, vysielanie dva vodiče). S krútenou dvojlinkou úzko súvisia aj
použité konektory RJ-45.
Najčastejšia topológia hviezda alebo rozšírená hviezda. Potreba použitia centrálneho
prvku (hub, switch), čo je najhlavnejšia časť siete topológie hviezda. Možnosť
vytvorenia kaskád. Vďaka centrálnemu prvku je možné sieť štruktúrovať a vetviť.
Prenosová rýchlosť 10 Mb/s. Maximálna vzdialenosť stanice od centrálneho prvku je
100 m.
Fast Ethernet - 100 Mb/s
Je špecifikovaný normou 802.3u pre krútenú dvojlinku a 802.3y pre prenos cez
optický kábel. Charakteristická prenosová rýchlosť 100 Mb/s. Zachováva sa formát
rámca CSMA/CD.
Maximálna dĺžka sieťového segmentu pri použití krútenej dvojlinky je 100 m a pri
multimódovom optickom vlákne 2000 m.
Optické káble sa využívajú hlavne na spájanie jednotlivých LAN a na prepájanie
vzdialenejších segmentov siete, tam kde sa predpokladá najväčšia záťaž.
Výhodou je spätná kompatibilita za starým 10 Mb/s Ethernetom.
Využívanie štruktúrovanej kabeláže, aktívnych prvkov siete pre konfiguráciu výkonu
a spoľahlivosti. Používanie viacerých káblových typov. Najrozšírenejšia topológia
hviezda.
Štandardy: 100 BASE – T X pre krútenú dvojlinku (UTP, STP)
100 BASE – FX pre kabeláž s využitím optických káblov
Momentálne patrí Fast Ethernet medzi najviac používané technológie v LAN.
16
Gigabit a 10 Gigabit Ethernet
Využívanie krútenej dvojlinky a optických káblov ako prenosového média. Prenosová
rýchlosť 1Gb/s alebo 10Gb/s.
Štandardy:
1000 BASE – TX krútená dvojlinka, iný spôsob kódovania, využívanie 4
párov,(UTP CAT 5+). Maximálna dĺžka segmentu siete 100m.
1000 BASE – SX využitie multimódových optických vlákien priemeru 50 μm alebo
62,5μm. Takouto technológiou sa dá preklenúť vzdialenosť 220 m alebo 550 m.
1000 BASE – LX využite jednomódového optického vlákna s priemerom 9 μm.
Dĺžka segmentu môže byť až 5 km.
Tieto technológie sa používajú hlavne tam, kde sa využijú ich výhody ako sú vysoká
kapacita média a prenosová rýchlosť, odolnosť voči elektromagnetickému rušeniu.
Prepájanie LAN a sieťových segmentov, servrov a budovanie chrbticových spojov
(Backbone Cable).
Využívanie CSMA/CD alebo polovičného a plného duplexu. [4]
Tab.2: Gigabit Ethernet
17
Prehľad najznámejších technológií Ethernetu v LAN:
Technológia Použité médium Prenosová
rýchlosť Max. dĺžka
10 BASE 2, Thinnet 50 Ohm Coaxial Cable 10 Mb/s 185m
10 BASE 5, Thicknet 50 Ohm Coaxial Cable 10 Mb/s 500m
10 BASE T Twisted Pair (UTP) 10 Mb/s 100m
100 BASE TX Twisted Pair (UTP) 100 Mb/s 100m
100 BASE FX Multimode Optical Fiber (62,5 μm) 100 Mb/s 2000m
1000 BASE TX Twisted Pair (UTP, CAT 6) 1000 Mb/s 100m
1000 BASE SX Multimode Optical Fiber (62,5μm/50μm) 1000 Mb/s 220m/550m
1000 BASE LX Singlemode Optical Fiber (9μm) 1000 Mb/s 5000m Tab. 3: Prehľad technológií
3.2. Siete Token Ring
Štandard IEEE 802.5 Token Ring pôvodne vytvorený firmou IBM .
Už z názvu vyplýva, že ide o kruhovú topológiu. Využíva prístupovú metódu Token
Passing. Stanice sa aktívne podieľajú na prenose cez sieť. Maximálny počet staníc
v kruhu je 255.
Logický kruh je konfigurovaný fyzicky do hviezdy vďaka zariadeniu MSAU
(MiltiStation Access Unit), ktorý pôsobí ako koncentrátor a vytvára logický kruh
(Obr.6). Koncentrátory je možné vzájomne prepájať pomocou špeciálných mostov
(source route bridging ).
Ako prenosové médium sa používa krútená dvojlinka aj optické vlákna. Prenosová
rýchlosť je 4 Mb/s alebo 16 Mb/s. Vo vývoji sú nové varianty Token Ring 100 Mb/s
a 1000 Mb/s.
Siete Token Ring podporujú priority. Ide o prioritu oprávnenia vysielať, ktorá sa
nachádza v poli prístupu riadenia Tokenu (3 bity to je 8 úrovní priorít).
Nevýhodou je komplikovanosť manažmentu siete, ktorý má na starosti tzv. aktívny
monitor. Má za úlohu pridávanie a odhlasovanie staníc z logického kruhu,
inicializáciu a odovzdávanie Tokenu atď.
18
Technológia DTR (Dedicated Token Ring) obsahuje centrálny prvok (DTR
Concentrator), ktorý je obdobou ethetnetového prepínača (Obr.7). Stanice (DTR
Station) sú pripojené jednotlivo vo vlastnom kruhu, to znamená dva uzly na kruh.
Stanice nemusia čakať na voľný token ale môžu ľubovoľne vysielať a prijímať dáta
(plne duplexné spojenie). [7]
Obr.7: MSAU a DTR
3.3. Siete FDDI (Fiber Distributed Data Interface)
FDDI je štandard definovaný pre prenosovú rýchlosť 100 Mb/s, najčastejšie
používaný ako vysokorýchlostná technológia chrbticových spojov (hight speed
backbone technology). Využíva výhody optických káblov, hlavne šírku prenášaného
pásma a možnosť preklenutia veľkej vzdialenosti.
Toplógia tohto štandardu je dvojitý kruh (Obr.8). Jednotlivé kruhy sú prevádzkované
v opačných smeroch (counter - rotating). Jedná sa o kruh primárny a sekundárny.
Štandardná prevádzka je realizovaná len primárnym kruhom, pri poruche sa
prevádzka presmeruje na sekundárny kruh.
Prenosové médium FDDI tvoria optické káble. Používajú sa multimódové optické
vlákna, pri ktorých vzdialenosť medzi uzlami môže byť 2 km. Pri jednomódových
vláknach je tu až 20 km. Dĺžka vlákna celého dvojitého kruhu tak môže byť až 200
km. Maximálny počet staníc v kruhu je 500.
CDDI (Copper Distributed Data Internace) jedná sa o lacnejšiu technológiu, ktorá
pracuje na princípe dvojitého kruhu. Ide o prenos cez metalickú krútenú dvojlinku,
19
kde sa zachováva prenosová rýchlosť 100 Mb/s. Nevýhodou je, že CDDI je
využiteľná iba na krátke vzdialenosti. [6]
Obr.8: Štruktúra FDDI
3.4. Porovnanie rozných typov LAN: Ak si predstavíme referenčný model OSI so svojimi siedmimi vrstvami, rozdielné typy
LAN technológií sa líšia práve v prvých dvoch vrstvách (príloha č.1 – Postavenie LAN v RM
OSI ) – fyzickej a linkovej vrstve. [6]
LLC (802.2) linková vrstva MAC
Ethernet CSMA/CD FDDI Token Ring fyzická vrstva 802.3 koax, UTP, Fiber X3T9.5 Fiber 802.5 STP, UTP
1 Mbit/s - 10 Gbit/s 100 Mbit/s 4, 16 Mbit/s Tab. 4 Porovnanie typov LAN
20
4. Prenosové média a pasívne prvky siete Ethernet Fyzické prenosové médium slúži na prenos dát, hlasového signálu alebo iných typov
informácií medzi jednotlivými uzlami siete. V rozľahlých sieťach na prenos využívame
kanály alebo okruhy, ktoré si prenajímame od spojovacích organizácií a poskytovateľov.
V lokálných sieťach si všetky prostriedky a prepojenia realizujú sami prevádzkovatelia.
Prenosové média, ktoré sú využívané v LAN môžeme rozdeliť do nasledovných skupín:
Elektrické vodiče – (metalické, väčšinou medené)
o koaxiálne káble (tenký, hrubý koaxiál)
o krútená dvojlinka (twisted pair, - UTP, STP)
Optické vlákna (Optical Fiber)
o multimódové vlákna
o jednomódové vlákna
Vzduch (éter) – bezdrôtové spoje
o WLAN (IEEE 802.11)
o Irda
4.1. Základné parametre prenosového média o prenosová rýchlosť závisi od použitého prenosového média
o útlm (attenuation) predstavuje pokles úrovne signálu (zoslabenie prenášaného
signálu). Je spôsobený odporom vodiča. Pre vyššie frekvencie prenášaného signálu
(väčšiu prenosovú rýchlosť) býva útlm väčší a tiež rastie so zmenšovaním priemeru
vodiča. Celková hodnota útlmu je úmerná dĺžke vodiča, a je rozhodujúcim faktorom
pri určovaní maximálnej dĺžky segmentu kábla.
o odolnosť voči rušeniu (interference) v okolí prenosového vodiča dochádza
k rôzným javom, ktoré majú vplyv na prenášaný signál napr. rôzne elektrické
spotrebiče a stroje. Každý druh kábla vykazuje inú odolnosť voči tomuto rušeniu.
o presluchy (cross-talk) ide o špecifickú formu rušenia, kedy signál prenášaný
jedným vodičom ovplyvňuje priebeh signálu v inom(susednom) vodiči. Najčastejšie
sa uplatňuje u súbežne vedených vodičoch.
o skreslenie (distortion) vzniká v dôsledku rušenia a útlmu. Prejavuje sa prijímom
iných (skreslených) dát, v porovnaní s odaslanými. [9]
21
4.2. Koaxiálny kábel (Coaxial Cable) Konštrukcia:
Tvorí ho vnútorný vodič (medený alebo postriebrený), okolo ktorého je nanesená izolačná
vrstva dielektrika. Na tejto vrstve je vodivé opletenie alebo kovová fólia, ktorá predstavuje
druhý vodič (tienenie). Táto štruktúra je zabalená v izolačnom materiály – vonkajšom plášti.
Opletenie predstavuje „rozprestrený“ vodič, ktorého pozdĺžna os je zhodná s osou
vnútorného vodiča (koaxiálny = súosý). Hlavnou úlohou vodivého opletenia je odtienenie
vnútorného vodiča od vplyvu vonkajšieho rušenia.
Obr. 9 Koaxiálny kábel RG-11
Koaxiálne káble sa vyrábajú v rôznych prevedeniach, ktoré sa líšia rozmermi, mechanickým
prevedením a hodnotou impedancie.
Použitie: Koaxiálne káble sa využívajú v niektorých prevedeniach Ethernetu.
RG-11 koaxiálny kábel s priemerom 10 mm a impedanciou 50 Ohm, tiež označovaný ako
Thick Ethernet alebo „hrubý“ Ethernet (Obr.9). Maximálna dĺžka segmentu kábla bez
opakovača je 500m (10 BASE 5). Táto dĺžka je výhodou v porovnaní s UTP,STP. Tento typ
kábla sa vyznačuje aj dobrou odolnosťou voči vonkajšiemu rušeniu. Nevýhodou je vysoká
cena a malá ohybnosť kábla, teda zlá manipulácia.
RG-58 kábel s polovičným priemerom (4,9 mm) a impedanciou 50 Ohm je oveľa lacnejší.
Takýto typ koaxiálu sa využíva pri technológií Thin Ethernet alebo „tenký“ Ethernet. Väčší
útlm týchto káblov a menšia odolnosť voči vonkajšiemu rušeniu spôsobuje, že maximálna
dĺžka segmentu RG-58 môže byť 185 m /200m (10 BASE 2). Vyznačuje sa jednoduchšou
manipuláciou ako RG-11. Štandardným konektorom pre koaxiálny kábel je BNC a T
konektor (príloha č. 2 A). [9] [11]
22
Výhody Nevýhody
Vysoká odolnosť voči rušeniu
Prenos na väčšie vzdialenosti ako TP
Spájanie pomocou konektorov
Drahší ako TP
Ťažká manipulácia a inštalácia
4.3. Krútená dvojlinka (Twisted Pair Cable) Najrozšírenejšia prenosové médium pri štruktúrovanej kabeláži.
Konštrukcia:
Krútenie vodičov je potrebné pre elimináciu rušení spôsobených magnetickým poľom zo
susedných párov a elektrických zariadení. Krútenie sa môže meniť, preto je potrebné
definovať počet krútení na stopu. Čím je krútenie tesnejšie, tým väčšia je podporovaná
rýchlosť a tiež cena. Takéto káble sa vyrábajú vo viacerých prevedeniach podľa prenosovej
rýchlosti, poznáme sedem kategórií. Na prenos signálu sa používa rozdiel signálov na
jednotlivých vodičoch.
Môžeme sa stretnúť s prevedením:
o netienená krútená dvojlinka – UTP (Unshielded Twisted Pair)
o tienená krútená dvojlinky – STP (Shielded Twisted Pair)
o kombinácia UTP a STP – ScTP (Screened UTP) alebo FTP (Foil TP)
UTP – patrí medzi symetrické káble. Najčastejšie sa používajú štvorpárové, pozostávajúce
z ôsmych medených vodičov (farebne rozlíšené), ktoré sú vzájomne odizolované. Krútené
vodiče sa nachádzajú vo vnútri ochranného obalu, ktorý zabezpečuje ochranu pred
mechanickým poškodením. Impedancia UTP kábla je 100 Ohm a vonkajší priemer 4,3 mm.
STP – sa odlišuje od netienenej dvojlinky tým, že jednotlivé páry kábla sú zabalené
v ochrannom kovovom obale a všetky tieto páry sú ďalej balené v ochrannej kovovej fólií,
ktorá je pokrytá vonkajším obalom. Používa sa väčšinou 150 Ohm prevedenie.
23
ScTP – kombinácia STP a UTP. Je to UTP obalený v kovovom obale (FTP - FoilTP). Tento
kovový obal pri STP a ScTP je potrebné uzemniť na oboch koncoch kábla. Ak nie je
uzemnený, kábel je náchylný na vonkajšie rušenie, pretože obal pôsobí ako anténa, ktorá
prijíma nežiadúce signály.
Farebné značenie:
Bielo-zelená
Zelená
Bielo-oranžová
Oranžová
Bielo-modrá
Modrá
Bielo-hnedá
Hnedá Obr. 10 FTP a RJ-45
Použitie:
V praxi sa krútená dvojlinka používa hlavne pre Fast a Gigabit Ethernet (100 BASE T) a to
káble kategória 5 a vyššie. UTP je kábel, ktorý sa používa pri štruktúrovanej kabeláži, ktorá
je jednoduchá a ľahko sa spravuje. Ľahko sa inštaluje a je cenovo výhodný. Nevýhodou je
vysoká náchylnosť na elektrické rušenie a interferenciu. Pre prostredie, ktoré vyžaduje väčšiu
odolnosť na rušenie sa využíva STP (ScTP). Je cenovo náročnejší a ťažšie sa inštaluje ako
UTP. Maximálna dĺžka segmentu siete tvorenej krútenou dvojlinkou je 100 m. Štandardným
konektorom pre krútené dvojlinku je modulárny konektor RJ-45 (Obr.10). [9] [11]
Výhody Nevýhody
Pomerne nízka cena
Jednoduchá inštalácia
Dlhá životnosť
Malé prenosové vzdialenosti
Citlivosť na elektromagnetické rušenie
24
4. 3.1. Štruktúrovaná kabeláž Štruktúrovaná kabeláž je univerzálny systém zabezpečujúci prenos digitálnych aj
analógových signálov. Je možná aj integrácia telekomunikačných liniek, prenos videosignálu
a zvukového signálu a iných služieb. V takýchto kabelážných systémov je najpoužívanejším
prenosovým médiom krútená dvojlinka a optické káble. Prípojné body siete sa budujú aj na
miestach, na ktorých momentálne nie je treba. Technická životnosť siete je veľmi dlhá. [13]
Najpoužívanejšie prvky štruktúrovaného kabelážného systému:
o Inštalačné káble – využívanie krútenej dvojlinky (UTP, STP, FTP)
o Optická kabeláž – prepájanie hlavných uzlov siete (prepínačov,
smerovačov), medzi jednotlivými telekomunikačnými stojanmi
o Patch panely – prípojné moduly pre jednotlivé pripojenia v príslušnom
telekomunikačnom stojane (RJ-45)
o Zásuvky – pre pripojenie pracovnej stanice do siete (RJ-45)
Kategórie štruktúrovanej kabeláže:
V súčasnosti je definovaných a štandardizovaných sedem kategórii. Tieto kategórie sa líšia
v použitých technológiách, v šírke využívaného pásma, maximálnej prenosovej rýchlosti
a použitia. Prehľad kategórií je v prílohe č. 3 – Kategórie štruktúrovanej kabeláže. [13]
4.3.2 Merania štruktúrovanej kabeláže Mapa zapojenia - Wire Map
- parameter, ktorý kontroluje správnosť zapojenia jednotlivých párov v zásuvke
alebo patch panely
- kontroluje priechodnosť signálu po celej dĺžke spojenia, detekuje prerušenie alebo
skrat
- je jedno z hlavných meraní siete, realizuje sa jednoduchým prístrojom
- správne zapojenie kabeláže zodpovedá štandardizovaným schémam zapojenia
EIA T568 A alebo EIA T568 B (Obr.11)
25
Obr.11: TIA/EIA-568 A/B
NEXT – presluch na blízkom konci
- Near End Cross Talk vyjadruje, koľko rušivého signálu sa dostáva z jedného páru
do iného
- meranie hodnoty NEXT sa realizuje na rovnakom konci ako je umiestnený zdroj
signálu
Útlm - Attenuation
- patrí ku základným parametrom prenosového média
- útlm (viď kapitola 4.1 Základné parametre prenosového média)
ACR – odstup presluchu na blízkom konci
- Attentuation to Cross Talk Ratio (Obr.12)
- teoretický parameter: rozdiel medzi NEXT a útlmom
- ACR[dB] = NEXT [dB] – A [dB]
- ACR musí byť minimálne 10 dB
Obr. 12: ACR
26
FEXT – presluch signálu na vzdialenom konci
- Far End Cross Talk
- rovnaký parameter ako NEXT až na to, že meranie sa prevádza na opačnom konci
ako je zdroj signálu
PSNEXT – výkonový súčet presluchu na blízkom konci
- Power Sum NEXT
- dôležitý pre štandardy, ktoré využívajú všetky štyri páry (Gigabit Ethernet)
- určuje, koľko rušivého signálu sa v rámci jedného káblu dostáva z troch párov do
zvyšného štvrtého páru
Rozdiel oneskorenia - Delay Skew
- určuje rozdiel oneskorenia signálu na najrýchlejšom a najpomalšom páre
- typická hodnota oneskorenia krútenej dvojlinky (kategória 5e) je 570 ns/100m
Dĺžka– Length
- existuje priama úmernosť medzi dĺžkou vedenia a útlmom
- meranie dĺžky – TDR (Time Domain Reflectometry)
- treba si uvedomiť, že ide o dĺžku krútených párov (elektrickú dĺžku), nie o
fyzickú dĺžku kábla
Spätný odraz - Return Loss
- ide o spätný odraz signálu z dôvodu rozdielnej zakončovacej impedancia vedenia
tieto impedančné nevyváženosti spôsobuje, že časť energie signálu sa vracia ku vysielaču, čo
spôsobuje rušenie. [13]
4.4. Optické káble (Fiber Optic Cable) Konštrukcia:
Optický kábel je tvorený skleneným optickým vláknom s vysokým indexom lomu, ktoré je
vložené v sekundárnej ochrane, ktorá zabraňuje mikroohybom kábla (tie by tlmili prechod
lúča vláknom). Konštrukčná vrstva zvyšuje pevnosť kábla. Všetko je uložené vo vonkajšom
kryte (Obr.13).
27
Dáta, ktoré sú prezentované ako svetelné impulzy o určitej vlnovej dĺžke (nízky optický
odpor) sa môže šíriť cez optické vlákno dvoma spôsobmi:
o Mnohomódové (multimode) vedenie lúča
Pôvodný lúč je rozložený na viacero svetelných lúčov (módov) vplyvom zmeny
indexu lomu plášťa optického vlákna, od ktorého sa lúč odráža. Kábel má horšie
optické vlastnosti a je lacnejší.
o Jednomódové (singelmode) – káblom prechádza len jeden lúč, bez ohybu a lomu.
Kábel ma lepšie optické vlastnosti, vyššiu prenosovú kapacitu a používa sa na veľké
vzdialenosti.
A. B.
Obr.13: Optické káble A) pre vonkajšie použitie
B) pre vnútorné použitie
Použitie:
Pre duplexný spoj cez optické vlákno je potrebná dvojica vlákien. Sklenné vlákno má nízky
optický odpor len pre vlnové dĺžky 850 nm, 1300nm, 1500nm, preto sa vždy na budenie
optického vlákna používa jedná z týchto vlnových dĺžok.
Mnohomódové vlákna sa používajú na spoje maximálnej dĺžky 2 km, priemeru 50 μm (resp.
62,5 μm).
Pomocou jednomódových vlákien je možne preklenúť oveľa väčšie vzdialenosti, až do 100
km. Priemer tohto vlákna je 9 μm a budí sa zásadne laserom (príloha č. 2 B).
Optické prenosové systémy poskytujú vysokú prenosovú kapacitu. Najväčšou výhodou
proti ostatným médiám je odolnosť voči elektromagnetickému rušeniu. Je to zároveň
28
bezpečné médium, pretože nie je možné jeho odpočúvanie (stráca sa spojenie). Optický kábel
je ľahký, pružný, tenký, flexibilný a zaobchádzanie s ním je jednoduché.
Nevýhodou používanie optických káblov je potreba špeciálnych zariadení pre konverziu
svetelných signálov, ktoré sú cenovo veľmi náročné. Spájanie optických káblov je obtiažne
a poškodenie kábla sa dá len ťažko opraviť.
Používa sa hlavne ako vysokorýchlostné prepojovacie médium medzi sieťami a ako
médium na výstavbu nosných chrbticových spojov (backbone). [9] [11]
Výhody Nevýhody
Odolnosť voči rušeniu
Veľká prenosová kapacita
Prenos na veľké vzdialenosti
Cena
Drahé spájanie
Drahé vysielacie/prijímacie zariadenia
4.5. Bezdrôtové spoje (Wireless LAN - WLAN) Komunikácia cez bezdrôtové spoje sa realizuje na báze elektromagnetických vĺn.
Problematikou bezdrôtových sietí sa zaoberá štandard IEEE 802.11. Existuje niekoľko
variant bezdrôtových LAN technológií, ktoré sa líšia typom modulácie, prenosovým
pásmom, prenosovou rýchlosťou a počtov využívaných kanálov. Pôvodný štandard IEEE
802.11 bol prijatý v roku 1997 ako prenos pomocou infračervených signálov o prenosových
rýchlostiach 1 Mb/s alebo 2 Mb/s. Využívaná prístupová metóda v týchto sieťach je
CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance). Tento pôvodný
štandard nebol veľmi rozšírený.
Neskôr bola však vyvinutá nová podskupina štandardu s označením 802.11b kde maximálna
prenosová rýchlosť bola je 11Mb/s a využívala prístupovú metódu CSMA/CA. Princíp
komunikácia je point-to-multipoint, kde prístupový bod AP (Access Point) komunikuje
prostredníctvom viacsmerovej antény s jedným alebo viacerými užívateľmi, ktorý sa
nachádzajú v území pokrytom signálom z AP (Obr.14).
Široko používaný bezdrôtový štandard je 802.11g, ktorý definuje prenosovú rýchlosť 54
Mb/s a je spätne kompatibilný so staršou technológiou 802.11b. [10]
29
Najpoužívanejšie bezdrôtové technológie v LAN:
frekvencia prenosová dosah v budove rýchlosť (max.) (indoor range)
802.11a 5 GHz 54 Mb/s ~35 m 802.11b 2,4 GHz 11 Mb/s ~35 m 802.11g 2,4 GHz 54 Mb/s ~35 m 802.11n 5GHz / 2,4GHZ 300 Mb/s (2 streams) ~70 m
Tab. 5 Bezdrôtové technológie
Obr. 14: WLAN
5. Zariadenia siete ETHERNET, základné charakteristiky Sieťová karta (NIC) Network Interface Card
o predstavuje rozhranie a zabezpečuje komunikáciu medzi sieťou a pripojeným
zariadením
o je súčasťou každého zariadenia pripojeného do siete
o obsahuje obvody, ktoré zabezpečujú komunikáciu s inými zariadeniami v sieti
o je nositeľom (fyzickej) MAC adresy.
Opakovač - Repeater
o slúži na regeneráciu skresleného signálu, ktorý je prenášaný na veľké vzdialenosti
o obnova úrovne a časovej polohy signálu
o kompenzácia skreslenia, útlmu a ďalších vplyvov prenosovej cesty
30
o prepájanie sietí a segmentov pracujúcich na rovnakých prenosových rýchlostiach –
pracuje v reálnom čase a je plne priechodný
o pracuje na fyzickej vrstve RM OSI
o umožňujú spájať aj segmenty, ktoré používajú iné prenosové médium
Rozbočovač - Hub
o predstavuje viacportový opakovač (4, 8, 12, ...)
o použitie pri stromovej a hviezdicovej topológií – Active Ethernet Hub
o simuluje centralizovanú zbernicu, rozširuje kolíznu doménu
o zvyšuje oneskorenie a prevádzkové zaťaženie pôvodne oddelených segmentov
o pracuje na fyzickej vrstve RM OSI
o výhodné používanie len do určitej miery
Most - Bridge
o zvýšenie geografického dosahu, štruktúrovanie do fyzicky oddelených podsietí,
filtrovanie záťaže, rozdeľuje kolíznu doménu – segmentácia siete
o spracovanie dát po rámcoch, filtrácia rámcov na základe MAC adries (fyzických)
o rozdeľuje sieť na dve menšie segmenty a kontroluje sieťovú prevádzku
o pracuje na princípe store and forward, umožňuje vykonávať kontrolu chybovosti
prenášaných rámcov
o prepájanie rámcov na výstupné porty mosta na základe filtračnej tabuľky MAC
adries, ktorá je vytvorená v pamäti mosta
o pracuje na prvých dvoch vrstvách RM OSI
o prakticky sa používa len málo, častejšie využitie prepínača
Prepínač - Switch
o nazýva sa tiež switching hub a využíva metódu frame switching – prepínanie
rámcov
o vytvára dvojbodové spojenia, umožňuje efektívne využívanie siete, vytvára
viacnásobné paralelné dátové cesty
o skladá sa z procesov, ktoré fungujú ako miniatúrne dvojportové mosty
31
o filtrácia a prepínanie rámcov na základe vnútornej adresovacej tabuľky (port index
table) a obsahu rámca (MAC adresy)
o filtrovacia tabuľka je dynamická a priebežne aktualizovaná
o metódy prepínania rámcov:
- Store and Forward – ulož a odošli
- Cut Through – priebežné spracovanie
- Fragment Free – s obmedzením malých rámcov
o rozdeľuje sieť na menšie kolízne domény, prevádza segmentáciu (mikrosegmentáciu)
siete (pre každý port vyhradená šírka pásma)
o podporujú vytváranie VLAN – Virtual LAN, čo znamená, že dovoľujú zoskupovať
stanice podľa rôznych kritérií bez ohľadu na ich fyzické rozdelenie v sieti. Stanice
umiestnené v rôznych fyzických segmentoch siete môžu komunikovať rovnako, ako
keby boli na jednom fyzickom segmente.
o pracuje na prvých dvoch vrstvách RM OSI
o najpoužívanejší aktívny prvok sietí Ethernet
Smerovač - Router
o sa používa na prepájanie lokálnych sietí rôznych typov alebo prepojenie lokálnej siete
s WAN sieťou
o umožňuje prepojovanie sietí na úrovni sieťovej vrstvy RM OSI
o rozpoznáva formát jednotlivých paketov, ktoré sú vložené v rámcoch a využíva
informácie v nich uložené
o majú schopnosť smerovania paketov – routing, smerovanie na základe logickej (IP)
adresy
o je schopný výberu optimálných prenosových ciest, fragmentácie a prepojovanie
heterogénnych sietí LAN
o umožňujú logické členenie sietí na čiastkové podsiete podľa pridelenej logickej
adresy - rozdeľuje broadcast domain, čím je zabezpečená aj filtrácia univerzálných
správ (broadcast)
32
o veľkou výhodou je riadenie toku - Flow Control, umožňuje meniť komunikačné
cesty medzi sieťami v závislosti od skutočného zaťaženia (metriky)
o využíva metódu Store and Forward a vníma celú topológiu intersiete
o je adresovateľný uzol siete, to znamená, že pre každé svoje rozhranie má pridelenú
adresu
o vytvára, uchováva a aktualizuje smerovacie tabuľky, smerovanie je založená na
cieľovej sieťovej adrese siete a na ďalších metrikách
Brána – Gateway
o pracuje na všetkých úrovniach RM OSI
o prepája siete rôznych architektúr, ktoré pracujú s rôznymi protokolmy – protokolový
konvertor [12]
6. Smerovanie Smerovanie alebo routing sa realizuje predávaním paketov medzi jednotlivými rozhraniami
smerovača. Je úzko spojené s výberom optimálnej cesty pre pakety s cieľovou adresou.
Smerovač vyberá optimálnu cestu na základe kvality, rôzných kritérií a hodnotení ako sú
napríklad spoľahlivosť spojenia, oneskorenie, cena, počet smerovačov, atď. Informácie,
podľa ktorých sa uskutočňuje smerovanie sú uložené v smerovacej tabuľke, ktorá je súčasťou
každého smerovača. V tabuľke sa nachádzajú údaje o všetkých priamo pripojených
„susedoch“ a hodnotenia danej cesty (smeru) s ohľadom na použitú metriku. Smerovanie
môžeme rozdeliť:
1. Statické smerovanie – manuálne budovanie smerovacích tabuliek, komunikačná
cesta je striktne daná (variantné cesty, ako záloha dynamického smerovania)
2. Dynamické smerovanie – výber optimálnej cesty na základe aktuálneho stavu siete.
Použitie určitého algoritmu (metriky) na určenie komunikačnej cesty. Aktuálne
33
smerovacie informácie si smerovače vymieňajú pomocou smerovacích protokolov
– routing protocols..
o Priame smerovanie – direct routing, ak je cieľová sieť dostupná priamo na určitom
porte daného smerovača
o Nepriame smerovanie – indirect routing ak smerovanie prebieha pomocou
medziľahlého smerovača
6.1. Smerovacie protokoly Úlohou smerovacieho protokolu je vytvoriť smerovaciu tabuľku a automaticky ju
aktualizovať. Stanovenie optimálnej cesty sa uskutočňuje na základe určitého kritéria alebo
kombinácie kritérií – metriky. [12]
Poznáme dve základné metriky hodnotenie optimálnej cesty:
6.1.1. Algoritmus vektora vzdialenosti – Distance Vector Algorithm (DVA)
o pracuje na princípe vektorového ohodnotenie dĺžky cesty – vzdialenosť ku
dostupnému cieľu
o vektorová vzdialenosť je vyjadrená ako počet smerovačov, tzv. skokov (hops)
o pravidelná vymieňanie smerovací informácií so svojimi „susedmi“, vymieňajú sa
pritom celé smerovacie tabuľky
o môže vznikať zacyklenie, čo sa odstraňuje stanovením limitu dĺžky cesty
o nepracuje s informáciami o topológií siete (pozná len svojich susedov)
o používa sa v relatívne malých sieťach, ktoré nie sú príliš topologicky komplikované
o do tejto skupiny patria napr.: RIP (Routing Information Protokol),
IGRP (Interior Gateway Routing Protocol)
6.1.2 Algoritmus stavu linky – Link State Algorithm (LSA)
o pracuje na základe ohodnotenie stavu liniek pripojených priamo k smerovaču
o sleduje pripojené linky podľa zvolených parametrov (napr. prenosový výkon,
odozva, priepustnosť, spoľahlivosť, atď.)
o aktualizácia smerovacích tabuliek prenosom dynamických zmien, neprenášajú sa
celé smerovacie tabuľky
34
o každý smerovač musí vedieť o všetkých existujúcich smerovačoch v sieti – celkový
pohľad na sieť (topologická mapa)
o je dokonalejší, mohutnejší a obtiažnejšie s implementuje ako DVA protokoly
o do tejto skupiny patria napr.: OSPF (Open Shortest Path First)
IS – IS (Intermediate System to Intermediate System)
7. Teória návrhu počítačových sietí Oblasť návrhu sietí (Network Design) sa zaoberá metódami výstavby s ohľadom na
požiadavky, ktoré sú na sieť kladené, vrátane potenciálnych budúcich požiadaviek.
Medzi základné požiadavky na sieť patrí [11][12]:
o funkčnosť
o efektivita využívanie infraštruktúry
o odolnosť voči výpadkom
o bezpečnosť
o jednoduchá mobilita užívateľov
o manažovateľnosť
o minimalizácia nákladov
Základné faktory pri návrhu a výstavbe sietí:
o Geografická poloha, napr. použitie vzdialených pripojení WAN (medzinárodné
spojenia), priestorové usporiadanie oddelení.
o Firemná politika často určuje rozdelenie siete, využívanie firewallov a virtuálnych
sietí VLAN. Dôležitá je aj súčasné a budúca skladba užívateľov a s tým spojená
štruktúra a zámery do budúcnosti.
o Miera odolnosti voči výpadkom súvisy s nasadením siete. Existujú siete, kde nie
je hlavný kritériom výkon ale práve odolnosť voči výpadkom. Táto odolnosť sa
zabezpečuje redundanciou fyzických spojení alebo nasadením softwarových služieb.
35
Sieťoví architekti pri návrhu sietí využívajú preddefinované návrhové vzory (design
patterns), ktoré zabezpečujú efektívne nasadenie navrhnutej siete v reálnych podmienkach.
Základnými princípmi stavby sietí je hierarchickosť a modulárny princíp.
7.1. Hierarchická štruktúra sietí Hierarchickú štruktúru môžeme rozdeliť do troch častí (Obr.15):
o Nosná (Transportná) vrstva alebo Jadro (Core Layer) zabezpečuje najrýchlejší
optimálny transport dát medzi lokalitami
o Distribučná vrstva (Distribution Layer) poskytuje konektivitu a možnosť
pripojenia podľa jednotlivých zásad politiky
o Prístupová vrstva (Access Layer) je bodom prístupu užívateľa alebo pracovnej
skupiny do siete.
Obr.15: Hierarchická štruktúra
Veľkou výhodou hierarchického modelu je vysoká flexibilita siete pri jej zmenách, úspora
nákladov, lepšia možnosť izolovania problému, ľahká rozšíriteľnosť. Dokumentácia
a grafické výstupy návrhu hierarchickej štruktúry sú ľahko zrozumiteľné. Jednotlivé vrstvy
môžu byť implementované do smerovačov a prepínačov. Využíva sa hlavne hviezdicová
topológia. [11]
7.2. Modulárny princíp
36
Podstata modulárnosti je v rozdelení návrhu celej siete na menšie moduly (Obr.16), ktoré
budú realizované oddelene. Tieto moduly tvoria stavebné prvky (Building Blocks), ktoré sú
vzájomne prepojené pomocou Network Core (alebo Backbone). Stavebné bloky
implementujú distribučnú a prístupovú vrstvu (distribution and access layer).
Obr. 16: Modulárny princíp
Modulárnosť sietí a modulárny návrh prispieva k ľahšiemu odhaľovaniu porúch. Sieť je
takto rozdelená do menších blokov, ktorým sa dá jednoduchšie porozumieť. [12]
7.3. Návrh sietí v budovách V dnešnej dobe je na trhu veľké množstvo sieťových zariadení a technológií, že je možné
vždy nájsť najmenej dve varianty riešenia daného problému, ktoré budú spĺňať požiadavky
zákazníkov. Pri realizácií siete v budovách je rozhodujúcim faktorom pre výber technológie
existujúci káblový systém a možnosti jeho modernizácie. Druhým faktorom je, či zákazník
je schopný umožniť budovanie nového káblového rozvodu, pričom ide hlavne o ekonomické
hľadisko.
Môžu nastať tri prípady:
A) Možnosť budovať ľubovoľný káblový systém
V takomto prípade sa budujú prevažne kabelážne rozvody kategórie CAT. 5e. Tieto
rozvody podporujú Gigabitový Ehternet a bez problémov bude aj implementácia hlasovej
služby. Rozvody tejto triedy možno dnes vybudovať relatívne lacno a ich prínos je evidentný.
37
Ak musíme preklenúť vzdialenosti nad 100 m, mali by sme uvažovať o vybudovaní
optického spoja. Budovanie takejto siete v rozsiahlom areály je najlepšie realizovať cez
optické spoje na jednomódových (singlemode) vláknach, ktoré sú určené pre neobmedzené
budovanie Gigabitových rozvodov.
B) V budove nemožno previesť káblovu úpravu
V takomto prípade musíme čo najviac zistiť o existujúcej káblovej infraštruktúre. Výhodou
je ak sa v budove nachádza dvojdrôtový telefónny káblový rozvod s centrálnym uzlom
rozvádzača. K dispozícii je technológia VDSL, ktorá dovolí realizovať dátové trasy
s rýchlosťou 10 Mbit/s pri zachovaní plnej funkčnosti existujúcich telefónnych rozvodov.
Technológia VDSL podporuje spoje do vzdialenosti 1,5 km. Ak potrebujeme budovať sieť na
väčšie vzdialenosti použijeme ADSL. V prípade, že nepotrebujeme zachovať telefónnu linku
využijeme lacnejší G.SHDSL.
C) Budova nemá žiadny využiteľný rozvod
Tu zostávajú v podstate len dva varianty: využitie elektrického rozvodu alebo použiť
bezdrôtovú technológiu. Technológia PLC (Power Line Communication) dovoľuje spojenie
po elektrickej sieti 230V na krátku vzdialenosť do 100 m.
38
8. Technické zhodnotenie školskej počítačovej siete Ethernet V mojej práci budem hodnotiť počítačovú sieť stredného odborného učilišťa energetického
v Žiline z technického hľadiska. Ide o sieť typu Ethernet, ktorá slúži predovšetkým pre
teoretickú a praktickú výučbu ale aj pre vnútornú komunikáciu jednotlivých oddelení školy
ako napr. zborovňa, kabinety, ekonomický úsek, úsek vedenia školy. Detailne sa budem
zaoberať hlavne sieťou pre praktické a teoretické vyučovanie, kde mi bol umožnený prístup.
Moje zhodnotenie a popis danej siete slúži na prezentáciu školskej siete žiakom
a zamestnancom školy ale aj verejnosti.
8.1. Analýza aktuálneho stavu siete
8.1.1. Priestorové usporiadanie siete Počítačová sieť sa nachádza v dvoch budovách (A a B), ktoré sú od seba vzdialené
približne 80 m. Segment siete, ktorý sa nachádza v budove A slúži hlavne na
vnútornú komunikáciu školy. Pripojenie do siete majú jednotlivé kabinety, zborovňa,
ekonomický úsek, a úsek vedenia. V tejto budove (A1) sa nachádza aj hlavný
rozvádzač siete, cez ktorý je realizované aj pripojenie do WAN. Sieť v budove B
pokrýva jedno poschodie (Príloha: priestorové usporiadanie). Dve učebne výpočtovej
techniky a prezentačná miestnosť slúžia pre teoretickú výučbu. Pre praktické
vyučovanie sa tu nachádza učebňa počítačových sietí. Bloková schéma priestorového
usporiadania sa nachádza v prílohe č. 4 – Priestorové uspotiadanie siete (Aktuálny
stav).
8.1.2. Použitá kabeláž Jednotlivé rozvody sú realizované krútenou dvojlinkou kategórie 5e FTP (Foil
Twisted Pair CAT. 5e) a UTP (Unshielded Twisted Pair CAT. 5e). Kabeláž
nepochádza od jedného výrobcu, pretože jednotlivé segmenty siete boli budované
s odstupom času, podľa potrieb školy. Rozvodný systém je vedený v lištách, ktoré sú
upevnené na stenách učební. Ďalej prechádza na stoly, ktoré sú prispôsobené na
vedenie kabeláže ku jednotlivým pracoviskám. Tieto upravené stoly obsahujú aj
elektrické rozvody (230V/50Hz), ktoré sú využívané na napájanie pracovných staníc.
39
Na jedno pracovisko sú vedené dva káble TP, čo znamená, že na jedno pracovisko
pripadajú dve zásuvky RJ-45 (CAT. 5e), čiže dve pripojenia do siete.
Každá z učební B1, B2, B3 je vybavená 11 počítačmi a jedného multifunkčného
sieťového zariadenia. Do každej učebne je vedených 22 káblov krútenej dvojlinky.
Každá pracovná stanica je pripojená patch káblom (prípojným káblom) do zásuvky
inštalovanej na stole. Zásuvky sú rozvodnými káblami prepojené na patch panel
(prípojný panel kategórie 5e). Jednotlivé porty patch panelu sú prepojené s portami
príslušného prepínača.
V sieti sa nachádzajú aj spoje cez jednomódové optické vlákno (Single Mode Fiber -
SMF). Tento spoj sa nachádza medzi budovami A a B, čiže medzi rozvádzačom R1
a hlavným rozvádzačom. Preklenutá vzdialenosť optickým vláknom je približne 80m.
Druhý optický spoj je medzi rozvádzačom R3 a hlavným rozvádzačom.
8.1.3. Použitý štandard Ethernetu Na rozvodnom kabelážnom systéme, ktorý je konfigurovaný do hviezdicovej
fyzickej topológie je implementovaný prepínaný Ethernet (Switched Ethernet). To
znamená, že všetky centrálne prvky, ktoré koncentrujú pripojenia sú prepínače. Na
jednotlivých pripojeniach je prevádzkovaný štandard Ethernet 100 BASE-TX, čo
znamená, že porty prepínača pracujú na prenosovej rýchlosti 100 Mb/s. Rozvádzače
sú medzi sebou prepojené cez FTP pomocou štandardu 100 BASE-TX alebo 100
BASE-LX , čo je gigabitové spojenie. Logická schéma sa nachádza v prílohe č.5 –
Logická schéma siete.
8.1.4. Sieťové zariadenia Aj keď jednotlivé segmenty siete boli budované s odstupom času, všetky aktívne
komponenty siete, teda všetky prepínače, sa vyberali s ohľadom na jedného výrobcu.
Takto sa zaistila kompatibilita aby nevznikali zbytočné komplikácie pri vzájomnej
komunikácií zariadení a pri rozšírovaní siete. Celá sieť obsahuje päť prepínačov. Ako
už bolo spomínané všetky zariadenia sú značky Planet Technology®.
Prehľad použitých prepínačov a ich parametre:
40
Switch Planet FNSW 2400S - (R1)
- Fast Ethernet prepínač, 10/100BASE-TX
- 24 x port RJ-45
- 4 x VLAN
- manažovateľnosť – konzola (RS-323)
- vysoká rýchlosť a spoľahlivosť
- port trunking, redundancia linky
Switch Planet WGSW 5240 - (R2, Hlavný prepínač)
- 48 x RJ-45, 100 BASE-TX, Fast Ethernet
- 4 x Gigabit Ethernet, miniGBIC pre optický modul
- manažovateľnosť– web/ TELNET/ SNMP/ konzola
- 255 x VLAN
- podpora LACP(Link Aggregation Control Protocol)
násobenie prepojenia a redundancia spojenia
- QoS prioritizácia, port mirroring
- nadstavenie filtrácie MAC na každý port
- obmedzovanie rýchlosti na port s krokom 64 kb/s
(64 kb/s – 80 Mb/s)
Switch Planet WGSW 2840 – (R2, R3)
- 24 x RJ-45, 100 BASE-TX, Fast Ethernet
- 4 x Gigabit Ethernet, miniGBIC pre optický modul
- manažovateľnosť– web/ TELNET/ SNMP/ konzola
- QoS prioritizácia, port mirroring
- obmedzovanie rýchlosti na port s krokom 64 kb/s
(64 kb/s – 60 Mb/s)
41
Všetky zariadenia majú interné zdroje elektrickej energie 230V/50Hz a sú uložené
v telekomunikačných stojanoch (rack). Ďalším dôležitým parametrom pre osádzanie
zariadení do stojanov je ich šírka (19“) a výška (1U). Pripojenia jednotlivých
pracovných staníc sú realizované prostredníctvom patch panelov, ktorých počet závisí
od počtu pripojených staníc a tiež sa nachádzajú v stojane. Rozvod elektrickej energie
v každom stojane je prevádzaný cez záložné zdroje UPS. (Príloha č.5 – Príklad
blokovej schémy rozvádzača R2.)
RACK – XtendLan
- XL rack, 18U / 600x600
- stojanový, výška 18 U
- šírka 19“
8.1.5. Serverové vybavenie V sieti sa nachádzajú dva servre, ktoré sú pod správou Microsoft Windows Server
2003®. Na hlavnom servry sú implemantované štandardné služby:
DHCP - (Dynamic Host Configuration Protocol)
- prideľuje IP adresy staniciam v sieti staticky, alebo dynamicky
- alokácia: permenentná/ dynamická/ statická
- architektúra klient-server (požiadavka-odpoveď)
DNS – (Domain Name System)
- databáza, ktorá definuje väzbu medzi doménovým menom a IP adresou
- preklad doménových mien na IP adresy
- DNS je distribuovaná databáza
- architektúra klient-server
Active Directory
- Active Directory je implementácia adresárových služieb na použitie v
systéme Microsoft Windows
42
- umožňuje administrátorom nastavovať politiku, inštalovať
programy na mnoho počítačov alebo aplikovať aktualizácie v celej
štruktúre
- Active Directory svoje informácie a nastavenia ukladá v centrálnej
organizovanej databáze
- Directory Service poskytuje:
Zabezpečenie informácií – bezpečnosť definovaná administrátorom
Distribúciu directory po sieti na rôzne počítače
Rozdelenie directory – uchovávanie obrovského množstva objektov
WINS – (Windows Internet Name Service)
- distribuovaná databáza pre registráciu a preklad dynamických mapovaní
názvov počítačov NetBIOS a skupín v sieťach
Ďalej tonto hlavý server vykonáva úlohy súborového, tlačového a aplikačného
servra .
Druhý server, ktorý pracuje v tejto sietí slúži ako brána s firewalom do siete WAN.
Obsahuje aj službu SHAREPOINT, čo predstavuje obdobu Intranetu pre vnútorné
služby školy. Táto aplikácia umožňuje:
- zaistenie kontroly dokumentov pomocou podrobnej, rozšíriteľnej správy
zásad
- ukladanie, spravovanie a pristupovanie k dokumentom v rámci celej školy
- zjednodušená správa webového obsahu, poskytuje ľahko ovládateľné
funkcie vytvárania, schvaľovania a publikovania webového obsahu
- rozšírenie komunikačných procesov v celej organizácii
43
8.1.6 Pripojenie do siete WAN (Internet) Škola je pripojená do Internetu prostredníctvom akademickej siete SANET (Slovak
Academic Network). Je to internetová sieť pre školy, ale aj iné vzdelávacie a vedecké
inštitúcie, ktorej výhodou je, že má parametre porovnateľné so špičkovými
komerčnými sieťami. Nosnú časť tejto siete tvoria optické spoje, ktoré spájajú
najväčšie univerzity a mestá Slovenska. SANET je prepojený so sieťami podobného
typu okolitých štátov.
Stredné odborné učilište energetické ako aj veľa ďalších škôl na Slovensku má do
siete pripojenie s prenosovou rýchlosťou 100 Mb/s.
SOUe SANET IP: 158.193.4.16 /20 rozsah: 16-31
Toto pripojenie je realizované cez smerovač, ktorý sa nachádza v hlavnom rozvádzači
v budove A.
8.1.7 Prístup ku sieťovým službám Sieť je určená pre potreby vyučovania študentov. Každý študent sa prihlasuje
vlastným menom a heslom, ktoré mu bolo pridelené od administrátora siete. Každý
študent má vyhradenú určitú kapacitu na súborovom servry, kde si môže ukladať
svoje dokumenty a súbory. Študenti nemajú oprávnenie zasahovať do konfiguračných
nadstavení siete.
44
9. Návrh nového segmentu siete
Zadanie:
Mojou úlohou je navrhnúť segment počítačovej siete v priestoroch školy, ktorý bude
začlenený do existujúcej siete. Návrh sa týka dvoch počítačových tried určených pre
teoretickú výučbu a jedného kabinetu.
Pre lepší výber riešenia daného segmentu vypracujem dva odlišné varianty návrhu spolu
s ekonomickým zhodnotením.
9.1 Variant A Navrhnuté riešenie je totožné s celkovou štruktúrou siete. V každej triede sa nachádza 10
pracovných staníc, ktoré sú pripojené na príslušný prepínač pomocou štandardu Fast Ethernet
100BASE-TX (Obr.17). Ako prenosové médiu je navrhnutá tienená krútená dvojlinka
štruktúrovanej kabeláže FTP kategórie 5e. Ak počítame, že na jednu triedu pripadá 20
pripojených zásuviek a na kabinet 4 zásuvky, potrebujeme prepínač, ktorý umožní pripojenie
na 44 portov 100BASE-TX. Prepínač by mal byť umiestnený v telekomunikačnom stojane
X1, kde by sa mali nachádzať aj patch panely kategórie 5e. Navrhnuté pripojenie tohto
segmentu do existujúcej siete je cez gigabitový port prepínača pomocou štandardu
1000BASE-TX (cez FTP) na hlavný rozvádzač školskej siete.
45
Obr. 17: Štruktúra Variantu A
9.1.1 Navrhované komponenty segmentu
Switch Planet WGSW 5240
- technické parametre zariadenia sú spomenuté
v kapitole 8.1.4. Sieťové zariadenia.
RACK – XtendLan
- jednodielný stojan, závesný na stenu
- 19“ (600 x 450), 6U
- nosnosť 60 kg
Patch panel
- tienený 24 portový patch panel, CAT 5e
- montáž 19“ rack, pre štruktúrovanú kabeláž
- štandardy T568A, T568B, 24 x RJ-45
46
Zásuvka 2 x RJ-45 , Konektor RJ – 45 , Kábel FTP CAT. 5e
Ekonomické zhodnotenie Variantu A:
Produkt Množstvo Cena za kus CENA (Sk) Switch Planet WGSW 5240 (48 x RJ-45) 1 22 807 22 807 Rack XtendLAN (nástenný) 1 2 698 2 698 Patch panel cat. 5e (24 x RJ-45) 2 2 389 4 778 Kábel FTP cat. 5e (balenie 305m) 1 3 263 3 263 Konektor RJ-45, cat. 5e 200 9,50 1900 Zásuvka 2 x RJ-45 30 182 5 460 SPOLU (Sk) 40 906
Cenník (www.asm.sk)
Tab. 6: Ekonomické zhodnotenie Variantu A
9.2 Variant B
Druhé navrhované riešenie je vylepšenie variantu A s ohľadom na zvýšenie prenosovej
kapacity segmentu siete a implementáciu bezdrôtovej technológie pre mobilných užívateľov.
47
Vzhľadom na vzrastajúce potreby prenosovej kapacity moderných aplikácií a technológií je
toto riešenie výhodnejšie aj do budúcnosti.
Priestorové usporiadanie prvkov je rovnaké ako pre variant A. Navrhované zmeny variantu
B sa týkajú prípojných vedení pracovných staníc a príslušného prepínača. Ak by sa daný
prepínač nahradili prepínačom, ktorý by obsahoval len gigabitové porty, tak pre pripojenia
jednotlivých pracovných staníc by sa zvolil štandard 1000BASE-TX, čo je Gigabit Ethernet
(Obr.18). Takýto gigabitový prepínač je cenovo náročný ale s ohľadom na vývoj a
smerovanie Ethernetu a využívaných aplikácií je táto finančná záťaž investíciou do
budúcnosti.
Ako prenosové médium môžeme využiť FTP kategórie 5e. Do tohto návrhu je taktiež
zapojená aj technológia WLAN. Zapojenie prístupového bodu (Access Point - AP) do tohto
segmentu siete je z dôvodu pripojenia bezdrôtových zariadení žiakov a vyučujúcich.
Navrhovaný bezdrôtový štandard je 802.11g (Wi-Fi). Táto bezdrôtová technológia je cenovo
výhodná a je ľahko integrovateľná do existujúcej siete. Ako prístupový bod je navrhnuté
zariadanie od firmy Planet Technology® WAP 4033, ktoré je v režíme Access Point
kompatibilné so všetkými jednotkami štandardu 802.11 a dá sa pripojiť priamo na segment
Ethernetu.
Obr. 18: Štruktúra Variantu B
9.2.1 Navrhované komponenty segmentu
48
Switch Planet WGSW 48040
- 48 x 1000Base-T (RJ-45)
- štyri porty miniGBIC – SMF
- administrovateľný přepínač, 255 x VLAN
- filtrácia na základe MAC/IP, port trunking, port mirroring
- agregácia liniek 802.3ad, QoS priorizácia, priepustnosť 96 GB/s
- nadstavenie obmedzenia rýchlosti 62kb/s-1Gb/s s krokom 1kb/s
- administrácia: Web/SSL/SSH/Telnet/SNMP, diagnostika kabeláže
- rackmount 19”, výška 1U, interný zdroj 230V/50Hz
AP PLANET WAP 4033
- prístupový bod/klient pre bezdrôtové siete štandardov
802.11g - 54Mb/s
- podporuje všetky režímy definované štandardom
IEEE 802.11 pri priamom pripojení na Ethernetové
segmenty
- výstup na externú anténu, dodávaná 2 dBi antenna
- pracovné režémy: Access Point, Infrastructure, Ad-Hoc, Point-to-Point bridge,
Point-to-Multipoint bridge, WDS a Universal Repeater
- pevné rozhranie 10/100Base-TX, Web a Windows manažment
Rack XtendLAN Konektor RJ – 45
Zásuvka 2 x RJ-45 Kábel FTP CAT. 5e
Patch panel
- tieto zariadenia sú zhodné so zariadeniami v návrhu Variant A
Ekonomické zhodnotenie Variantu B:
49
Produkt Množstvo Cena za kus CENA (Sk) Switch Planet WGSW 48040 (48 x RJ-45) 1 41 633 41 633 AP Planet WAP 4033 1 1 649 1 649 Rack XtendLAN 1 2 698 2 698 Patch panel cat. 5e (24 x RJ-45) 2 2 389 4 778 Kábel FTP cat. 5e (balenie 305m) 1 3 263 3 263 Konektor RJ-45, cat. 5e 200 9,50 1900 Zásuvka 2 x RJ-45 30 182 5 460 SPOLU (Sk) 61 381
Cenník (www.asm.sk)
Tab. 7: Ekonomické zhodnotenie Variantu B
9.3 Odporúčané vylepšenia a budúcnosť siete
Aktuálny stav školskej siete Ethernet so štandardom 100BASE-TX je pre potreby školy, či
už pre výučbu alebo vnútorné potreby, zatiaľ postačujúci. Výhodou je, že niektoré technické
záležitosti, inštaláciu siete a elektrické rozvody je si škola schopná zadovážiť sama.
Ak by sme sa ale sústredili na sieť s ohľadom do budúcnosti, zistili by sme, že bude
nevyhnutný prechod na novší štandard ako je napríklad 1000BASE-TX, ktorý je navrhovaný
vo variante B. Z technického hľadiska by sa pri prechode na Gigabitový Ethernet nemali
vyskytovať vážnejšie problémy, pretože na rozvody je použitý kábel FTP CAT. 5e, ktorý je
určený aj pre rozvody s prenosovou rýchlosťou 1Gb/s (IEEE 802.3ab) a kabeláž je prevedená
podľa normalizovanej špecifikácie TIA/EIA-568. Problémy môžu nastať v prípade
komplikovaných rozvodov v prepojovacích paneloch a menej kvalitných prípojných
zariadeniach. Nevyhnutné a aj najnáročnejšie z finančného hľadiska bude nahradzovanie
aktívnych prvkov siete za gigabitové zariadenia.
Ďalší rozvoj školskej siete by som videl v implementácií moderných technológií.
V poslednej dobe zaznamenali veľký rozmach hlavne bezdrôtové technológie (WLAN) a to
vďaka mobilným zariadeniam ako su notebooky a PDA. Takéto siete sú cenovo dostupné
a sú jednoducho integrovateľné s inými sieťami. Prostredníctvom WLAN je umožnený
50
prístup k sieťovým zdrojom z ľubovoľného miesta. Spôsob výstavby šetrí náklady spojené
s budovaním kabeláže.
9.3.1 Implementácia VoIP
Technológia s veľkou budúcnosťou, ktorá prináša užívateľom mnoho vývod je VoIP (Voice
Over Internet Protocol). Jedná sa o prenos hlasu cez Internet, teda prostredníctvom protokolu
IP. Najväčšou výhodou je úspora telekomunikačných poplatkov za prenajaté analógové
okruhy.
Táto technológia integruje služby hlasových, obrazových a dátových systémov. VoIP
zjednodušuje infraštruktúru telefonného systému, tým že využíva na prenos dát vybudovanú
dátovú sieť. Pre vybudované dátové siete, ako je aj sieť SOUe, je VoIP iba pridanou
funkciou.
Implementácia VoIP:
Pre zavedenie IP telefónie je potrebné inštalovať zvolený počet IP telefónov do
konkrétnej dátovej siete. Na trhu je široká ponuka týchto zariadení, ktoré obsahujú
rôzne funkcie ako napríklad konferenčné hovory a presmerovania. Nevýhodou je
pomerne vysoká cena týchto IP zariadení.
Výber internetového operátora, ktorý poskytuje služby VoIP. (IP ústredňa, hlasová
brána)
Výhodou sú bezplatné volania medzi užívateľmi v rovnakej dátovej sieti alebo sieti
operátora.
Komplikovanejšie sú volania pomocou VoIP na pevné telefónne prípojky alebo
mobilné telefóny. Takéto hovory sú spoplatňované, ale vždy to vychádza cenovo
výhodnejšie (hlavne do zahraničia) ako pri volaniach z pevnej linky alebo mobilného
telefónu.
Na Slovensku existuje viacero poskytovateľov VoIP telefónie, nemajú však veľmi širokú
klientelu. Pri väčších sieťach, ktoré majú implementovanú túto technológiu je potrebné
zaviesť do štruktúry siete IP ústredňu alebo smerovač s integrovanými službami, ktorý
prevádza riadenie a administráciu telefónie.
51
VoIP predstavuje výhody, hlavne pre väčšie organizácie, firmy, školy, ktoré majú
vybudované LAN siete. Postupom času by aj na Slovensku mohla táto technológia rozšíriť
a prenieť sa do bežného používania. [14]
52
Záver Siete LAN sú najzoršírenejším nástrojom prepájania pracovných staníc. V dnešnej dobe sú
počítačové siete neodmysliteľnou súčasťou skoro všetkých organizácií a firiem.
V poslednej dobe sa rozšírili lokálne prepojenia do takej miery, že sa inštalujú v rodinných
domoch na vytvorenie infraštruktúry pre prenos dát, hlasu a multimédií. V takýchto
prípadoch sa využívajú, nie len z estetického hľadiska, rôzne bezdrôtové technológie.
Rozvoj technológií v tejto oblasti rastie už niekoľko rokov neuveriteľným tempom. Do
povedomia verejnosti a potenciálných užívateľov sa dostávajú najnovšie technológie alebo
nadstavby starších tachnológií ako napríklad:
Bezdrôtové technológie:
o Štandard 802.11n draft 2.0 – 300Mb/s
používajú technológiu MIMO, 12 x rýchlejšie než jednostky 802.11g a majú
4x väčší dosah, využívajú väčší počet antén, kompatibilita s 801.11g
a 802.11b
o Super G / 802.11g – 108 Mb/s - 2,4 GHz
o Super A / 802.11A – 108 Mb/s – 5,5 GHz
vďaka vylepšeným čipovým sadám dosahujú prenosové rýchlosti až 108 Mb/s
a majú 4 x väčší dosah ako klasická 802.11g a 802.11a.
Káblové technológie:
V súčasnosti sa budujú hlavne rozvody štruktútovanej kabeláže kategórie 5e a vyššie, ktoré
umožňujú implementáciu gigabitového Ehternetu (1000 BASE-TX).
Pre priemyselné riešenia Ethernetu bol vyvynutý štandard 802.11af tzv. PoE (Power over
Ethernet):
o ide o napájanie cez Ethernet, 48V sa prenáša cez nevyužité vodiče pri
štandarde Fast Ethernet.
o technológia sama detekuje typ a možnosti napájania pripojeného zariadenia
a chráni zariadenie pred elektrickým poškodením
o umožňujú nasadenia periferných zariadení ako sú VoIP telefóny, IP kamery
a bezdrôtové WiFi zariadenia
o používanie Ehternet prepínačov s PoE injektormy
53
Moja vízia budúcnosti počítačových sietí je vytvtáranienie len priemyselných ale aj
domácich sietí, ktoré by tvorili komunikačný systém medzi jednotlivými zariadeniami
v domácnostiach. Predstavou je vytvorenie integrovaného systému, ktorý by riadil
a zabezpečoval komunikáciu medzi podsystémmy, ako napríklad vykurovací systém,
klimatizácia, elektrické rozvody a kontrolu niektorých zariadení (chladnička, televízor).
Tento systém by sa dal riadiť aj na diaľku pomocou internetu.
Verím, že tieto predsatavi sa čoskoro premietnú aj do bežného života všetkých z nás.
54
POUŽITÁ LITERATÚRA:
[1] JEGER Dag, PECINOVSKÝ Josef: Postavte si vlastní počítačovou síť–podrobný
pruvodce začínajíciho uživatele. Grada Publishing, 2000. 160 s. ISBN 80-7169-700-1
[2] PETERKA Jiří: Archív článků a prednášek: Báječný svět počítačových sítí.
Dostupné z http://www.earchiv.cz/i_ bajecnysvet.php3
[3] BLUNÁR Karol, DIVIŠ Zdeněk: Telekomunikačné siete, časť 1. 1. vydanie, Žilina:
Žilinská univerzita, 2000. 244 s.
[4] HELD Gilbert: Ethernet Networks: Design, Implementation, Operation, Management. fourth edition. John Wiley & Sons, Ltd. 2003. 590 s. EN. ISBN: 0-470-84476-0
[5] Internetworking Technologies Handbook (3rd edition). Cisco Press. 2001. 1077s.
ISBN: 1-58705-001-3. EN.
[6] Fiber Distributed Data Interface (FDDI). Internetworking Technology Overview.
EN. June 1999. Dostupné z www.pulsewan.com/data101/pdfs/fddi.pdf
[7] Token Ring / IEEE 802.5. Internetworking Technologies Handbook. 1-58705-001-3
EN. Dostupné z <conft.com/univercd/cc/td/ doc/cisintwk/ito_doc/tokenrng.pdf>
[8] SCHWARTZ Ladislav: IP siete. EDIS ŽU v Žiline. 2006. 176 s.
ISBN 80-8070-504-6
[9] Designing Switched LAN Internetworks. Technologies for Building Switched LAN
Internetworks. EN. Dostupné z www.csd.uoc.gr/~hy536/
DesigningSwitchedLANInternetworks.pdf
55
[10] IEEE 802.11 . EN. Dostupné z http://en.wikipedia.org/wiki/802.11
[11] CORMAC Long: IP network design. publisher: Osborne/Mcgraw Hill Media Grou.
1 edition (January 2001). 501s. EN. ISBN 0072129999
[12] Cisco Internetwork Design Guide. Cisco systems (2002). EN.
Dostupné z www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/idg4
[13] Katalóg produktov Planet Technology.
Dostupné z
http://www.planet.com.tw/en/product/product_category.php?mt=menu_product_1&id
=1
[14] Prehľad VoIP - za telefonovanie ani korunu. PC REVUE 2/2007. Dostupné z
< http://ishop.nay.sk/sk/reviews/prehlad-voip.html>
56
ČESTNÉ VYHLÁSENIE
Vyhlasujem, že som zadanú bakalársku prácu vypracoval samostatne, pod odborným
vedením vedúceho bakalárskej práce Doc. Ing. Ladislava Schwartza, PhD., a používal som
len literatúru uvedenú v práci.
Súhlasím so zapožičiavaním bakalárskej práce.
V Žiline dňa .............................. podpis študenta
57
Poďakovanie
Na tomto mieste by som chcel poďakovať môjmu vedúcemu záverečnej práce Doc. Ing.
Ladislavovi Schwartzovi, PhD. za cenné rady a pripomienky pri tvorbe mojej práce.
58
Žilinská univerzita v Žiline
Elektrotechnická fakulta Katedra telekomunikácií a multimédií
Technický návrh počítačovej siete (LAN - Ethernet)
Prílohová časť
Martin Ďuroška
59
2008
Obsah prílohovej časti:
Príloha č.1 – Postavenie LAN v referenčnom modely OSI
Príloha č.2 – A) Prvky koaxiálnej kabeláže
B) Prvky optickej kabeláže
Príloha č.3 – Kategórie a prvky štruktúrovanej kabeláže
Príloha č.4 – Priestorové usporiadanie siete (aktuálny stav)
Príloha č.5 – Logická schéma počítačovej siete
Príloha č.6 – Príklad zloženia rozvádzača
60
Príloha č.1 – Postavenie LAN v referenčnom modely OSI
Príloha č.2
A) Prvky koaxiálnej kabeláže
Kábel RG-11 T konektor BNC konektor
B) Prvky optickej kabeláže
Optický kábel SC konektor FC konektor
61
62
63
Príloha č. 5 - Logická schéma počítačovej siete
Príloha č. 6 - Príklad zloženia rozvádzača
64
![Guía de Configuración de Monitoreo Remoto...Gateway (Puerta de enlace predeterminada) e IP address (WAN) (Dirección IP [WAN]). La red de área local, o LAN, se refiere a la red](https://img.pdfslide.tips/doc/110x75/5f06752a7e708231d41817b3/gua-de-configuracin-de-monitoreo-remoto-gateway-puerta-de-enlace-predeterminada.jpg)
