Prace z informatyki

Prace dyplomowe z informatyki

Mostki

Oceń tę pracę

Mostki (ang. bridges) to urządzenia sieciowe, które pełnią funkcję łączenia różnych segmentów sieci komputerowej w celu umożliwienia komunikacji pomiędzy nimi. Mostki operują na warstwie 2 modelu OSI, czyli warstwie łącza danych, i działają na poziomie ramki, analizując adresy MAC (Media Access Control) w celu decydowania, które dane mają zostać przekazane z jednego segmentu do drugiego. Mostki pełnią ważną rolę w rozdzielaniu ruchu w sieci, poprawiając jej wydajność i organizację.

Zadaniem mostka jest łączenie dwóch lub więcej segmentów sieci, tworząc jedną, większą sieć logiczną. Dzięki mostkom możliwe jest zwiększenie zasięgu sieci, na przykład w dużych biurach, czy w rozległych instalacjach, gdzie jedno urządzenie mogłoby nie wystarczyć do zapewnienia odpowiedniej komunikacji między różnymi częściami sieci. Mostek analizuje dane przychodzące i decyduje, czy mają one zostać przekazane do drugiego segmentu. Jeśli ramka jest przeznaczona do urządzenia w tym samym segmencie, mostek jej nie przekazuje, co zmniejsza niepotrzebny ruch sieciowy.

Mostki różnią się od hubów i przełączników tym, że działają na poziomie warstwy łącza danych i są w stanie rozróżniać, gdzie dane mają być przesyłane. Działają one na podstawie adresów MAC, które są unikalnymi identyfikatorami przypisanymi do kart sieciowych urządzeń. Kiedy mostek otrzymuje ramkę, analizuje jej adres docelowy i, jeśli urządzenie docelowe znajduje się w innym segmencie, mostek przesyła ją do tego segmentu.

Mostki pomagają w segmentowaniu sieci, co przyczynia się do lepszego zarządzania ruchem i poprawy wydajności. W dużych sieciach, gdzie ruch między urządzeniami może być intensywny, mostki umożliwiają podział sieci na mniejsze, mniej obciążone segmenty. Dzięki temu, jeśli na jednym segmencie sieci generowany jest duży ruch, nie wpływa to bezpośrednio na inne segmenty, co pozwala na lepszą kontrolę nad ruchem w sieci.

Mostki mogą również pełnić rolę rozwiązywania problemów związanych z kolizjami w sieciach, szczególnie w przypadku starszych technologii, takich jak Ethernet. Dzieląc sieć na segmenty, mostek może ograniczyć zakres kolizji do jednego segmentu, zapobiegając ich rozprzestrzenianiu się na całą sieć. Dzięki temu zwiększa się efektywność i niezawodność komunikacji.

Choć mostki były szeroko stosowane w starszych sieciach, współczesne technologie, takie jak przełączniki (ang. switches), zastąpiły je w wielu zastosowaniach. Przełączniki oferują podobną funkcjonalność, ale w bardziej zaawansowany sposób, umożliwiając m.in. operowanie na wyższych prędkościach i obsługując większe liczby urządzeń w sieci. Jednak mostki wciąż mają swoje miejsce w prostszych sieciach, gdzie ich funkcjonalność wystarcza do spełnienia określonych potrzeb.

Mostki filtrują ruch wejściowy i wyjściowy tak, że tylko ramki danych adresowane do tej sieci są do niej kierowane, a opuszczają sieć ramki danych adresowane na zewnątrz.

Działanie mostków określają dwa główne parametry:

  • Szybkość filtrowania. Mostek czyta adres MAC terminala w sieci Ethernet/Token Ring/ FDDI i decyduje czy powinien puścić pakiet do sieci. Szybkość filtrowania zawiera się w przedziale od 5000 o 70000 pps (pakietów na sekundę).
  • Szybkość przepuszczania. Kiedy mostek zdecyduje, jaka jest droga ramki w sieci, wówczas podejmuje emisję ramek do Internetu. Szybkość emisji zawiera się w przedziale od 500 do 140000 pps, a zwykle wynosi 90000 pps.

Typowe parametry mostka Ethernetu:

Szybkość transmisji:              10 mbps

Szybkość filtrowania:             17500 pps

Szybkość przepuszczania:      10000 pps

Regeneratory

5/5 - (1 vote)

We wszystkich połączeniach sieciowych następuje zmniejszenie poziomu sygnału (tłumienie) i deformacja kształtu impulsów cyfrowych. Tak więc dla kabla o określonych parametrach i szybkości transmisji, każde połączenie będzie charakteryzowało się maksymalną długością kabla, który można zastosować do niezawodnej transmisji. W celu zwiększenia długości łącza można stosować  regeneratory, które mogą także:

  1. Regenerować kształt impulsów.
  2. Przekazywać wszystkie sygnały między łączonymi segmentami.
  3. Zwiększyć moc sygnałów.
  4. Transformować sygnał między dwoma mediami transmisji (np. ze światłowodu do skrętki telefonicznej).

Regeneratory to urządzenia sieciowe, które służą do wzmacniania i przywracania jakości sygnału w transmisji danych na dużych odległościach. W sieciach komputerowych, telekomunikacyjnych i innych systemach przesyłania sygnałów, sygnał może ulegać osłabieniu w wyniku długich tras transmisji, interferencji czy strat sygnału w medium transmisyjnym. Regeneratory mają na celu przeciwdziałanie tym zjawiskom, umożliwiając niezawodną transmisję na większe odległości.

Zasada działania regeneratora polega na wzmacnianiu sygnału bez jego modyfikacji. Regeneratory odbierają sygnał, analizują jego parametry i następnie wzmacniają go do pożądanej wartości, zanim ponownie zostanie wysłany do kolejnego segmentu sieci. Celem tej operacji jest zniwelowanie strat sygnału, które mogłyby wystąpić w wyniku oddziaływań z zakłóceniami lub długością kabla. Regeneratory nie zmieniają samej treści sygnału, lecz zapewniają, by dotarł on do odbiorcy w odpowiedniej jakości.

Rodzaje regulatorów zależą od rodzaju używanego medium transmisyjnego. Na przykład w sieciach Ethernet wykorzystuje się regeneratory do wzmacniania sygnałów przesyłanych przez kabel miedziany lub światłowody. W przypadku mediów światłowodowych, regeneratory światłowodowe odbierają sygnał świetlny, wzmacniają go, a następnie przekazują dalej, co jest niezbędne, aby sygnał mógł podróżować na długie odległości bez utraty jakości.

Zastosowanie w telekomunikacji: W systemach telekomunikacyjnych regeneratory są kluczowe do utrzymania jakości połączeń na dużych odległościach. Są stosowane w sieciach telefonicznych, w tym w transmisji głosu przez łącza światłowodowe, oraz w sieciach komórkowych do zapewnienia stabilności sygnału. W telekomunikacji, regeneratory mogą także działać jako punkty wzmocnienia w ramach tzw. „regeneracyjnych stacji bazowych” dla sieci łączności opartej na światłowodach.

Regeneratory w sieciach komputerowych są szczególnie przydatne w rozległych infrastrukturach, w których przesyłanie danych musi odbywać się na dużą odległość, np. w sieciach rozległych (WAN) lub w dużych centrach danych. Zastosowanie takich urządzeń jest niezbędne, by zapewnić odpowiednią jakość transmisji w obliczu takich wyzwań jak zakłócenia elektromagnetyczne, długie kable czy złożone topologie sieci.

Regeneratory a inne urządzenia sieciowe: W porównaniu do innych urządzeń sieciowych, takich jak wzmacniacze sygnału, regeneratory są bardziej zaawansowane, ponieważ nie tylko wzmacniają sygnał, ale także przywracają jego integralność, co jest szczególnie ważne w długich sieciach telekomunikacyjnych i komputerowych. W odróżnieniu od repeaterów (wzmacniaczy sygnału), które po prostu wzmacniają sygnał, regeneratory mają zdolność do eliminowania szumów i błędów, co poprawia ogólną jakość transmisji.

Regeneratory to kluczowe urządzenia zapewniające wysoką jakość transmisji danych w sieciach komputerowych i telekomunikacyjnych. Dzięki swojej funkcji wzmacniania i przywracania sygnału, regeneratory umożliwiają skuteczne przesyłanie informacji na dużych odległościach, zarówno w sieciach miedzianych, jak i światłowodowych, co jest niezbędne w nowoczesnych infrastrukturach telekomunikacyjnych.

Regeneratory, mostki i bramki

Oceń tę pracę

Połączenie pomiędzy sieciami jest realizowane za pomocą regeneratorów, mostków i bramek. Regenerator odpowiada fizycznej warstwie modelu OSI i zawsze kieruje dane z jednego segmentu sieci do drugiego. Mostek, z drugiej strony, stosując adresy MAC, może być przyporządkowany warstwie łącza danych. Bramka kieruje strumieniem danych używając warstwy sieciowej (tj. stosując adresy sieciowe, takie jak adres IP). Dane transmitowane w warstwie łącza danych nazywane są ramkami, podczas gdy o transmitowanych w warstwie sieciowej mówimy jako o pakietach.

Regeneratory, mostki i bramki to urządzenia sieciowe, które pełnią różne, ale komplementarne funkcje w infrastrukturze telekomunikacyjnej i komputerowej. Każde z tych urządzeń jest zaprojektowane do rozwiązywania specyficznych problemów związanych z transmisją i zarządzaniem ruchem sieciowym. Ich rola w utrzymaniu stabilności, jakości i efektywności sieci jest kluczowa, zwłaszcza w dużych, złożonych systemach.

Regeneratory to urządzenia służące do wzmacniania i przywracania jakości sygnału w sieci. Ich główną funkcją jest zapobieganie utracie jakości sygnału, która może występować na skutek długich tras transmisyjnych, zakłóceń lub osłabienia sygnału w medium transmisyjnym. Regeneratory odbierają sygnał, wzmacniają go i przekazują dalej, przywracając go do pierwotnej jakości. Zwykle stosowane są w sieciach telekomunikacyjnych oraz komputerowych, gdzie sygnał musi pokonać długie odległości, np. w sieciach WAN. Regeneratory zapewniają stabilność i wysoką jakość transmisji, co jest szczególnie ważne w przypadku sieci światłowodowych, w których sygnał świetlny może ulec osłabieniu.

Mostki (ang. bridges) to urządzenia sieciowe, które łączą dwie sieci lokalne (LAN) w jeden większy segment. Mostki działają na warstwie drugiej modelu OSI, czyli na warstwie łącza danych, i ich głównym zadaniem jest filtrowanie i przekazywanie ramek między sieciami, zapobiegając tym samym przeciążeniu jednej z nich. Mostki działają na zasadzie analizowania adresów MAC w ramach, aby zdecydować, czy dany pakiet danych powinien zostać przekazany do drugiej sieci, czy nie. Mostki są stosowane głównie do segmentacji sieci, zwiększając wydajność i eliminując kolizje w większych sieciach lokalnych.

Bramki (ang. gateways) są urządzeniami, które umożliwiają komunikację pomiędzy sieciami o różnych protokołach, standardach lub architekturach. Bramki operują na wyższych warstwach modelu OSI (najczęściej na warstwie aplikacji), co pozwala im na tłumaczenie danych pomiędzy różnymi systemami, takimi jak sieci opartych na protokole IP i systemami telefonicznymi. Na przykład, w telekomunikacji, bramki VoIP (Voice over IP) umożliwiają połączenia pomiędzy tradycyjnymi telefonami analogowymi a siecią internetową. Bramki mogą także łączyć różne protokoły komunikacyjne, co sprawia, że są niezwykle elastyczne i umożliwiają integrację różnych technologii.

Zastosowania regeneratora, mostka i bramki mogą się różnić w zależności od specyfiki sieci. Regeneratory są szczególnie użyteczne w rozległych sieciach, w których sygnał musi pokonać długie odległości. Mostki są wykorzystywane w sieciach LAN do segmentacji i poprawy wydajności, redukując liczbę kolizji i zwiększając przepustowość. Bramki natomiast odgrywają kluczową rolę w integracji różnych technologii i umożliwiają komunikację między sieciami, które wykorzystują różne protokoły lub standardy. Wspólnie, te urządzenia pomagają w budowie bardziej efektywnych, elastycznych i odpornych na awarie sieci.

Regeneratory, mostki i bramki pełnią komplementarne funkcje, które są niezbędne do efektywnego zarządzania sieciami komputerowymi i telekomunikacyjnymi. Regeneratory zapewniają stabilność sygnałów na dużych odległościach, mostki umożliwiają segmentację i poprawę wydajności w sieciach lokalnych, a bramki łączą różne technologie i protokoły, umożliwiając ich współpracę. Każde z tych urządzeń odgrywa istotną rolę w zapewnianiu niezawodności i wydajności nowoczesnych systemów sieciowych.

Typy kabli sieciowych

Oceń tę pracę

Typy kabli stosowanych do budowy sieci zależą od wielu parametrów, którymi są w szczególności:

  • Szybkość transmisji
  • Niezawodność kabli
  • Maksymalna odległość pomiędzy terminalami (komputerami, węzłami)
  • Możliwość zagrożeń elektrycznych
  • Straty mocy w kablu
  • Odporność na zakłócenia
  • Cena i ogólna dostępność kabli
  • Łatwość realizacji połączeń i utrzymania
  • Łatwość instalacji itd.

Głównymi typami kabli stosowanych w sieciach są: skrętka telefoniczna, kabel koncentryczny i światłowody. Skrętka telefoniczna i kabel koncentryczny transmitują sygnały elektryczne, podczas gdy kabel światłowodowy transmituje impulsy światła. Skrętka telefoniczna nie jest ekranowana i transmitowany sygnał może być zakłócany sygnałami przebiegających w sąsiedztwie przewodów. Kable ze skrętki telefonicznej są powszechnie stosowane w liniach telefonii publicznej. W sieciach LAN są one używane przy szybkościach transmisji poniżej 10 Mbps i przy długości nie przekraczającej 100 m.

Kable koncentryczne posiadają metalowy ekran otaczający przewód sygnałowy. Ekran ogranicza zakłócenia wzajemne (przesłuchy) pomiędzy kablami i umożliwia większą szybkość transmisji. Zwykle są stosowane przy szybkościach 100 Mbps i długościach dochodzących do 1 km.

Lepsze parametry ma kabel światłowodowy. Ten rodzaj kabla pozwala na ekstremalnie duże szybkości transmisji na duże odległości. Kable światłowodowe są odporne na zakłócenia elektryczne, bardziej bezpieczne, odporne na korozyjne środowisko i stanowią mniejsze zagrożenie w niebezpiecznym otoczeniu.

Typowa szybkość transmisji w sieciach LAN przy zastosowaniu kabli światłowodowych wynosi 100 Mbps, podczas gdy w innych zastosowaniach może osiągać wartość wielu Gbps. Maksymalna długość kabla światłowodowego zależy od parametrów elektronicznych nadajnika i odbiornika, a odległość połączenia o długości 20 km też jest możliwa.

HTTP i Intranety (sieci wewnętrzne)

Oceń tę pracę

Zasadniczo protokołem WWW jest protokół transferu hipertekstu HTTP (Hipertext Transfer Protocol), który może być używany w dowolnej aplikacji klient-serwer stosującej hipertekst. Jest używany w transmisjach WWW do transferu tekstu, hipertekstu, dźwięku, grafiki oraz wszelkich możliwych do przekazania w Internecie informacji.

Intranety

Dla organizacji wykorzystujących WWW i połączenia Internetowe głównymi wadami tego systemu łączności są:

–  Możliwość użytkowania połączeń Internetu bez pożytku dla organizacji (przez pracowników).

–  Możliwość penetracji zasobów wewnętrznych organizacji przez osoby postronne z globalnej sieci, mające nieprzyjazne zamiary.

Z  tych  powodów  wiele organizacji unika bezpośredniego połączenia  z Internetem, tworząc Intranety. Intranety są sieciami wykonanymi zgodnie z potrzebami użytkujących je organizacji z ograniczonym dostępem do usług zewnętrznych (jeżeli takie są dopuszczone), a także ograniczających ruch z zewnątrz (jeżeli jest dopuszczony) do Intranetu. Najczęściej Intranet ma dostęp do globalnego Internetu lecz limituje dostęp z Intranetu do lokalnego Intranetu.

Organizacje, które mają potrzebę pozyskiwania i dystrybucji informacji elektronicznych, mają do wyboru jedną z trzech możliwości:

  • Zastosowanie odpowiedniego oprogramowania pakietującego.
  • Założenie Intranetu.
  • Wykonanie połączenia do Internetu.

Oprogramowanie grupujące pracuje z kopiami danych na lokalnych komputerach, podczas gdy Intranety gromadzą swoje informacje na centralnym serwerze, do których dostęp jest możliwy za pomocą dowolnej kompatybilnej przeglądarki WWW. Przeglądarki mają tę przewagę nad  oprogramowaniem pakietującym, że są dostępne dla wielu grup klientów, takich jak: PC, UNIX-owe stacje robocze, Mac-i itd. Przeglądarka klienta jest także graficznym interfejsem użytkownika, oferując łatwą integrację z innymi aplikacjami, takimi jak: poczta elektroniczna, grafika, dźwięk, video itd.

Głównymi elementami Intranetu są:

  • Osprzęt serwera Intranetu.
  • Oprogramowanie serwera Intranetu.
  • Zestaw oprogramowania TCP/IP po stronie klientów i serwera.
  • Przeglądarki WWW.
  • Kurtyna.

Kurtyna

Kurtyna (lub śluza bezpieczeństwa) chroni sieć przed bezprawnym wtargnięciem z zewnątrz. Istnieje tendencja do różnicowania ich działania, lecz ogólnie mogą być podzielone na:

  • Ø kurtyny blokujące ruch,
  • Ø kurtyny dopuszczające ruch.

HTTP

HTTP jest protokołem, w którym każdy proces jest niezależny od poprzedzającego. Zaletą takiej formy jest to, że umożliwia szybki dostęp do stron WWW rozmieszczonych na wielu serwerach w odległych miejscach. Do realizowania łączności klienta z serwerem stosuje się protokół TCP.

Protokół HTTP dopuszcza wiele różnych formatów danych. Połączenie klienta z serwerem rozpoczyna się wysłaniem żądania do serwera, które może zawierać listę priorytetów formatów, mogących mieć zastosowanie. Protokół dopuszcza również inne formaty, które mogą być łatwo dołączone do listy, a także zabezpiecza przed transmisją zbędnych informacji.

Przeglądarka WWW klienta (agent użytkownika) rozpoczyna sesję od ustanowienia bezpośredniego połączenia z serwerem przeznaczenia, który zawiera poszukiwaną stronę WWW. Aby zrealizować to połączenie TCP z serwerem. Kiedy połączenie zostanie zrealizowane, klient wysyła komunikat HTTP, którym może być szczególne polecenie (metoda), jak na przykład URL i ewentualnie inne informacje, takie jak żądane parametry. Kiedy serwer odbierze komunikat z żądaniem, podejmuje odpowiednie działanie. Zwraca odpowiedź HTTP, zawierającą status informacji, kod sukces/błąd, jak również inne dodatkowe informacje. Po odebraniu tej odpowiedzi przez klienta połączenie TCP zostaje zamknięte.