Darmowy fragment publikacji:
W drodze do CCNA.
Część I
Autor: Adam Józefiok
ISBN: 978-83-246-2703-5
Format: 158×235, stron: 416
Zdobądź wiedzę i certyfikat w dziedzinie sieci komputerowych!
• Podstawy i działanie sieci komputerowych
• Modele sieci, media sieciowe, adresacja IP
• Praktyczne wykorzystanie możliwości sieci i przykładowy egzamin
Certyfikat CCNA, poświadczający świetną znajomość działania, tworzenia i obsługi sieci komputerowych,
coraz częściej staje się przepustką do zdobycia wymarzonej pracy. Ponadto opanowanie wiedzy
w tym zakresie bywa bardzo przydatne w praktyce – nie trzeba wówczas z każdą zmianą czy
choćby drobną rozbudową małej biurowej sieci biegać do „fachowca” i płacić mu bajońskich sum.
Wbrew pozorom dziedzina sieci komputerowych nie należy do tajemnych – każdy może nauczyć
się ich budowania i zarządzania nimi, a wielu powinno zrobić to jak najszybciej.
Książka „W drodze do CCNA. Część I” w sposób zwięzły i treściwy prezentuje wszystkie zagadnienia
związane z sieciami komputerowymi – na poziomie pozwalającym przygotować się do egzaminu
ICND1. Znajdziesz w niej opis tworzenia, działania i modeli sieci komputerowych, kwestie związane
z adresacją IP, mediami sieciowymi, routerami, a także sieciami Ethernet, WAN i bezprzewodowymi.
Na końcu rozdziałów znajdują się ćwiczenia do wykonania, tematycznie powiązane z ich treścią.
Oprócz tego podręcznik zawiera informacje o wymaganiach egzaminacyjnych na poziomie ICND1,
przykładowy test oraz słownik pojęć związanych z sieciami komputerowymi.
• Certyfikacja Cisco
• Podstawy i działanie sieci komputerowych
• Modele sieci komputerowych
• Adresacja w sieciach komputerowych
• Sieć Ethernet i media sieciowe
• Oprogramowanie IOS i przełączniki Cisco
• Działanie sieci WAN i sieci bezprzewodowe
• Routing i praca z routerami
• Poznawanie sąsiadów w sieci
• Przykładowy egzamin
• Słownik pojęć z wyjaśnieniami
Zostań specem od sieci komputerowych!
Idź do
• Spis treści
• Przykładowy rozdział
Katalog książek
• Katalog online
• Zamów drukowany
katalog
Twój koszyk
• Dodaj do koszyka
Cennik i informacje
• Zamów informacje
o nowościach
• Zamów cennik
Czytelnia
• Fragmenty książek
online
Kontakt
Helion SA
ul. Kościuszki 1c
44-100 Gliwice
tel. 32 230 98 63
e-mail: helion@helion.pl
© Helion 1991–2011
Spis treĈci
Wprowadzenie ................................................................................ 11
Rozdziaä 1. Certyfikacja Cisco .......................................................................... 17
Wprowadzenie ................................................................................................................ 17
Droga do CCNA ............................................................................................................. 18
Certyfikacja .............................................................................................................. 18
Tematyka .................................................................................................................. 19
Jak przygotowaü siĊ do egzaminu? .......................................................................... 21
Egzamin ................................................................................................................... 23
Rozdziaä 2. Podstawy sieci komputerowych ...................................................... 27
Wprowadzenie ................................................................................................................ 27
Co to jest sieü komputerowa? ......................................................................................... 27
Sieü komputerowa w przedsiĊbiorstwie ................................................................... 30
Lokalna sieü komputerowa (LAN) ........................................................................... 40
Rozlegáa sieü komputerowa (WAN) ......................................................................... 41
Domowa sieü komputerowa ..................................................................................... 41
Dokumenty RFC ............................................................................................................. 43
ZakoĔczenie .................................................................................................................... 44
UĪyta terminologia ......................................................................................................... 44
UĪyte polecenia .............................................................................................................. 46
Pytania sprawdzające ...................................................................................................... 46
Rozdziaä 3. Dziaäanie sieci komputerowej .......................................................... 49
Wprowadzenie ................................................................................................................ 49
ĝwiat bitów i bajtów ................................................................................................. 49
Przesyáanie danych w sieci ....................................................................................... 52
Topologie sieciowe .................................................................................................. 55
ZakoĔczenie .................................................................................................................... 57
UĪyta terminologia ......................................................................................................... 57
Rozdziaä 4. Modele sieci komputerowych ......................................................... 59
Wprowadzenie ................................................................................................................ 59
Model ISO/OSI ........................................................................................................ 59
Model TCP/IP .......................................................................................................... 70
ZakoĔczenie .................................................................................................................... 83
6
W drodze do CCNA. CzöĈè I
UĪyta terminologia ......................................................................................................... 83
UĪyte polecenia .............................................................................................................. 86
Pytania sprawdzające ...................................................................................................... 86
Odpowiedzi .............................................................................................................. 91
Rozdziaä 5. Wprowadzenie do adresacji IP ........................................................ 93
Wprowadzenie ................................................................................................................ 93
Adresacja IP ................................................................................................................... 93
Klasy adresów IP ...................................................................................................... 94
Standardowe maski podsieci .................................................................................... 97
Pozostaáe klasy adresów ........................................................................................... 97
Adresy prywatne i publiczne .................................................................................... 97
Na czym polega NAT? ............................................................................................. 98
Konfiguracja adresów IP .......................................................................................... 98
ZakoĔczenie .................................................................................................................. 102
UĪyta terminologia ....................................................................................................... 102
Pytania sprawdzające .................................................................................................... 103
Odpowiedzi ............................................................................................................ 104
Rozdziaä 6. Sieè Ethernet ............................................................................... 105
Wprowadzenie .............................................................................................................. 105
Ethernet ........................................................................................................................ 105
Mechanizm CSMA/CD .......................................................................................... 106
Odmiany Ethernetu ................................................................................................ 110
ZakoĔczenie .................................................................................................................. 111
UĪyta terminologia ....................................................................................................... 111
Pytania sprawdzające .................................................................................................... 113
Odpowiedzi ............................................................................................................ 116
Rozdziaä 7. Media sieciowe ............................................................................ 117
Wprowadzenie .............................................................................................................. 117
Media miedziane .......................................................................................................... 117
Kabel koncentryczny .............................................................................................. 118
Problemy z sygnaáami w kablach miedzianych ...................................................... 120
Wykonanie przewodu ............................................................................................. 120
Kiedy stosowaü kabel z przeplotem? ...................................................................... 122
Normy okablowania ............................................................................................... 123
Media optyczne ............................................................................................................ 124
Komunikacja bezprzewodowa ...................................................................................... 125
WLAN .................................................................................................................... 125
IrDA ....................................................................................................................... 126
Jak podáączyü dwa komputery? .................................................................................... 127
Problemy podczas poáączenia ................................................................................. 127
Inne rozwiązania problemów z siecią ........................................................................... 128
Problem z poáączeniem .......................................................................................... 128
Problemy z protokoáem TCP/IP ............................................................................. 130
Przeglądanie zawartoĞci dysków ............................................................................ 130
Inne poáączenia urządzeĔ ....................................................................................... 130
ZakoĔczenie .................................................................................................................. 131
UĪyta terminologia ....................................................................................................... 132
UĪyte polecenia ............................................................................................................ 133
Pytania sprawdzające .................................................................................................... 134
Odpowiedzi ............................................................................................................ 137
Spis treĈci
7
Rozdziaä 8. Oprogramowanie IOS .................................................................... 139
Wprowadzenie .............................................................................................................. 139
System operacyjny IOS ................................................................................................ 139
Podáączenie do urządzenia ..................................................................................... 140
Poáączenie konsolowe ............................................................................................ 141
Pomoc w systemie IOS ........................................................................................... 143
Tryby pracy ............................................................................................................ 146
Wpisywanie poleceĔ .............................................................................................. 147
ZakoĔczenie .................................................................................................................. 149
UĪyta terminologia ....................................................................................................... 149
UĪyte polecenia ............................................................................................................ 150
Pytania sprawdzające .................................................................................................... 150
Odpowiedzi ............................................................................................................ 151
Rozdziaä 9. Przeäñczniki Cisco ........................................................................ 153
Wprowadzenie .............................................................................................................. 153
Przeáączniki Cisco — ogólne informacje ..................................................................... 153
Technologie wystĊpujące w przeáącznikach ................................................................. 156
Protokóá STP .......................................................................................................... 156
Sieci VLAN ............................................................................................................ 158
Pierwsze uruchomienie przeáącznika ............................................................................ 158
Dialog konfiguracyjny .................................................................................................. 160
Polecenia show ............................................................................................................. 163
show clock .............................................................................................................. 164
show history ........................................................................................................... 164
show interfaces ....................................................................................................... 164
show running-config .............................................................................................. 166
show startup-config ................................................................................................ 167
show version ........................................................................................................... 167
WstĊpna konfiguracja — linia komend ........................................................................ 168
Zapisywanie konfiguracji ....................................................................................... 171
BezpieczeĔstwo pracy z przeáącznikami ...................................................................... 174
Zabezpieczanie dostĊpu do przeáącznika — wprowadzenie ................................... 174
Hasáa trybu uprzywilejowanego ............................................................................. 174
Hasáa konsoli oraz linii wirtualnych ....................................................................... 176
Komunikaty informacyjne ............................................................................................ 180
Bezpieczne logowanie do przeáącznika — SSH ..................................................... 181
Zarządzanie poáączeniami telnet oraz SSH ............................................................ 188
Zabezpieczenie interfejsów przeáącznika ..................................................................... 190
Inne polecenia trybu uprzywilejowanego ............................................................... 197
Tworzenie kopii zapasowych konfiguracji ................................................................... 200
Wykorzystanie komputera jako serwera TFTP ...................................................... 201
Usuwanie konfiguracji startowej ............................................................................ 204
Usuwanie zawartoĞci pamiĊci flash ........................................................................ 206
Przesyáanie pliku z bieĪącą konfiguracją na serwer TFTP ..................................... 206
Przesyáanie pliku z konfiguracją startową na serwer TFTP .................................... 207
Konfigurowanie przeáącznika za poĞrednictwem TFTP ......................................... 208
Procedura resetowania zapomnianego hasáa trybu uprzywilejowanego ....................... 210
ZakoĔczenie .................................................................................................................. 213
UĪyta terminologia ....................................................................................................... 214
UĪyte polecenia ............................................................................................................ 215
Pytania sprawdzające .................................................................................................... 217
Odpowiedzi ............................................................................................................ 221
8
W drodze do CCNA. CzöĈè I
Rozdziaä 10. Dziaäanie sieci WAN ..................................................................... 223
Wprowadzenie .............................................................................................................. 223
Technologie WAN ........................................................................................................ 223
Linia dzierĪawiona ................................................................................................. 224
Frame-Relay ........................................................................................................... 224
ISDN ...................................................................................................................... 225
PPP ......................................................................................................................... 225
DSL ........................................................................................................................ 226
Przykáadowy model sieci WAN ............................................................................. 228
Konfiguracja ................................................................................................................. 229
Sprawdzanie rodzaju enkapsulacji .......................................................................... 232
Problemy z poáączeniem ........................................................................................ 232
ZakoĔczenie .................................................................................................................. 234
UĪyta terminologia ....................................................................................................... 234
UĪyte polecenia ............................................................................................................ 236
Pytania sprawdzające .................................................................................................... 236
Odpowiedzi ............................................................................................................ 237
Rozdziaä 11. Adresacja w sieciach komputerowych ........................................... 239
Wprowadzenie .............................................................................................................. 239
System binarny (dwójkowy) ......................................................................................... 239
Przeksztaácanie liczby dziesiĊtnej na binarną ......................................................... 240
Adresacja w sieciach komputerowych .......................................................................... 244
Klasy adresów IP .................................................................................................... 245
Dzielenie sieci na podsieci ............................................................................................ 246
Dzielenie sieci na podsieci na podstawie wymaganej iloĞci hostów ............................. 256
ZakoĔczenie .................................................................................................................. 265
UĪyta terminologia ....................................................................................................... 266
Pytania sprawdzające .................................................................................................... 266
Odpowiedzi ............................................................................................................ 273
Rozdziaä 12. Routing i praca z routerami .......................................................... 275
Wprowadzenie .............................................................................................................. 275
Do czego sáuĪy router? ................................................................................................. 275
Budowa routera Cisco .................................................................................................. 277
Procesor .................................................................................................................. 277
PamiĊü .................................................................................................................... 277
System operacyjny IOS .......................................................................................... 278
Interfejsy routera .................................................................................................... 278
Uruchamianie routera i pierwsze podáączenie .............................................................. 281
Podáączanie do routera ........................................................................................... 281
Sekwencja uruchomieniowa ................................................................................... 282
Tryb konfiguracyjny ............................................................................................... 283
System operacyjny routera ........................................................................................... 286
Tryby pracy ............................................................................................................ 286
Pomoc systemu IOS ............................................................................................... 287
Konfiguracja wstĊpna ............................................................................................. 288
Konfiguracja routera do pracy z SDM .......................................................................... 294
Pobranie i instalacja aplikacji SDM ....................................................................... 295
Konfiguracja routera do pracy z SDM .................................................................... 296
Uruchomienie serwera DHCP ................................................................................ 299
Spis treĈci
9
Routing statyczny ......................................................................................................... 308
Usuwanie trasy statycznej ...................................................................................... 312
Tworzenie trasy domyĞlnej ..................................................................................... 312
Brama domyĞlna a komunikacja ............................................................................. 312
Routing dynamiczny ..................................................................................................... 313
Algorytmy wystĊpujące w protokoáach routingu .................................................... 313
Rodzaje routingu .................................................................................................... 315
Protokoáy routingu .................................................................................................. 316
Protokóá RIPv2 (bezklasowy) ................................................................................. 316
Konfiguracja translacji adresów IP — NAT PAT .................................................... 322
Wáączenie odwzorowania nazw domenowych na routerze .................................... 322
Uruchamianie NAT ................................................................................................ 322
ZakoĔczenie .................................................................................................................. 331
UĪyta terminologia ....................................................................................................... 331
UĪyte polecenia ............................................................................................................ 333
Pytania sprawdzające .................................................................................................... 334
Odpowiedzi ............................................................................................................ 336
Rozdziaä 13. Poznawanie sñsiadów w sieci ....................................................... 337
Wprowadzenie .............................................................................................................. 337
Protokóá CDP ............................................................................................................... 337
Przykáad 1. Uzupeánianie schematu sieci na podstawie danych z CDP
oraz polecenia show .................................................................................................. 341
PRZEàĄCZNIK 1. ................................................................................................. 341
PRZEàĄCZNIK 2. ................................................................................................. 342
ROUTER 3. ............................................................................................................ 342
ROUTER 4. ............................................................................................................ 343
Rozwiązanie przykáadu 1. ...................................................................................... 344
ZakoĔczenie .................................................................................................................. 344
UĪyte polecenia ............................................................................................................ 344
Pytania sprawdzające .................................................................................................... 345
Odpowiedzi ............................................................................................................ 346
Rozdziaä 14. Sieci bezprzewodowe ................................................................... 347
Wprowadzenie .............................................................................................................. 347
Sieci bezprzewodowe ................................................................................................... 347
Standardy WLAN ......................................................................................................... 349
802.11 ..................................................................................................................... 349
802.11a ................................................................................................................... 349
802.11b ................................................................................................................... 349
802.11g ................................................................................................................... 349
802.11n ................................................................................................................... 349
CzĊstotliwoĞci pracy ..................................................................................................... 350
Tryby pracy .................................................................................................................. 350
Tryb infrastrukturalny ............................................................................................ 350
Tryb ad hoc ............................................................................................................ 351
Identyfikator sieci ......................................................................................................... 352
BezpieczeĔstwo pracy .................................................................................................. 353
WEP ....................................................................................................................... 353
WPA ....................................................................................................................... 353
WPA2 ..................................................................................................................... 353
ZakoĔczenie .................................................................................................................. 354
UĪywana terminologia .................................................................................................. 354
Pytania sprawdzające .................................................................................................... 355
Odpowiedzi ............................................................................................................ 356
10
W drodze do CCNA. CzöĈè I
Dodatek A Przykäadowy egzamin ................................................................... 357
Odpowiedzi .................................................................................................................. 368
Dodatek B Säownik pojöè z wyjaĈnieniami ...................................................... 369
Literatura ..................................................................................... 395
Skorowidz .................................................................................... 397
Rozdziaä 3.
Dziaäanie
sieci komputerowej
Wprowadzenie
A wiĊc przebrnĊliĞmy przez wszystkie informacje, które miaáy wprowadziü CiĊ do Ğwiata
sieci komputerowych Cisco. MoĪe z wiĊkszym lub mniejszym zainteresowaniem prze-
czytaáeĞ poprzednie rozdziaáy. Jednak podanie tych informacji byáo konieczne, gdyĪ
nie zawsze pojĊcie i idea dziaáania sieci komputerowych są dobrze interpretowane.
Teraz Drogi Czytelniku zaczynamy przygotowania do ICND1. Na początek wytáumaczĊ
czĊsto mylone pojĊcia, takie jak bit, bajt, kilobajt itd.
Dowiesz siĊ, co to jest pasmo sieci, przepustowoĞü oraz jak obliczyü transfer danych.
Ponadto przeczytasz kilka najwaĪniejszych informacji na temat topologii fizycznych.
ćwiat bitów i bajtów
Komputery, niezaleĪnie od tego, jak bardzo są zaawansowane technologicznie, dzia-
áają w oparciu o prosty system, zwany systemem binarnym. System binarny (ang.
binary system) wykorzystuje do obliczeĔ oraz prezentowania danych tylko dwie liczby
0 lub 1.
Komputer wszystkie obliczenia wykonuje na dwóch liczbach. Dlatego czĊsto system
binarny zwany jest równieĪ systemem o podstawie 2.
Tak wiĊc jeĞli grasz w grĊ komputerową lub piszesz dokument w programie Microsoft
Word, dla komputera wszystko, co robisz, to tylko binarne 0 lub 1. Wszystkie dane prze-
syáane w tej postaci są póĨniej odpowiednio przetwarzane przez róĪnego rodzaju ukáady
i prezentowane (wyĞwietlane) w odpowiedniej formie, zrozumiaáej dla uĪytkownika.
Dlatego jeĞli posiadasz dobrej jakoĞci kartĊ graficzną, moĪesz zachwycaü siĊ piĊkną
grafiką w swojej ulubionej grze komputerowej.
50
W drodze do CCNA. CzöĈè I
MoĪna powiedzieü, Īe komputer z zainstalowanym systemem operacyjnym przesyáa 0
i 1, uĪywając wáasnych kanaáów transmisyjnych.
Podstawą sieci komputerowych równieĪ jest system binarny. Zatem przez okreĞlone
medium sieciowe przesyáane są binarne 0 i 1; przesyáane przy uĪyciu róĪnych tech-
nologii, np. Ğwiatáowodowo lub radiowo, lecz zawsze na samym koĔcu swojej drogi
zamieniane na 0 i 1.
Teraz chciaábym opisaü kilka waĪnych parametrów pracy sieci komputerowych. Pierw-
szym z nich jest prĊdkoĞü dziaáania sieci.
Klika lat temu, kiedy sieci komputerowe dopiero rozpoczynaáy zdobywanie polskiego
rynku, dostĊpne prĊdkoĞci dziaáania lokalnych sieci nie przekraczaáy 10 Mb/s. Wtedy
taka prĊdkoĞü byáa caákiem przyzwoita. PrĊdkoĞci dostĊpu do internetu początkowo
wynosiáy 33,6 kb/s, póĨniej 56 kb/s.
Z kaĪdym nastĊpnym rokiem technologie rozwijaáy siĊ, a sieci komputerowe przyspie-
szyáy. DziĞ buduje siĊ sieci lokalne dziaáające z prĊdkoĞcią 10 Gb/s, a niektóre firmy
oferują dostĊp do internetu z prĊdkoĞcią siĊgającą nawet 120 Mb/s.
Jak widzisz, w opisie posáugiwaáem siĊ okreĞleniem Mb/s lub kb/s, teraz wyjaĞniĊ, co one
oznaczają. Jednostki te wyraĪają maksymalną prĊdkoĞü, z jaką moĪe pracowaü áącze
w danej sieci komputerowej. Jednak tutaj pojawia siĊ maáy problem, który szczególnie
wĞród początkujących jest bardzo czĊsto spotykany.
JeĞli pracujesz z komputerami, systemami operacyjnymi oraz innymi programami np.
w Ğrodowisku Windows, posáugujesz siĊ pojĊciem 1MB (jeden megabajt) opisującym
iloĞü np. miejsca na dysku twardym komputera lub pojemnoĞci páyty DVD. CzĊsto na
ulotkach reklamowych czytamy, Īe dany zestaw komputerowy zawiera dysk twardy
o pojemnoĞci 500 GB (gigabajtów). Skąd siĊ to bierze?
Zacznijmy od jednostki bajt (ang. byte). Pojedynczy znak (np. litera C) to nic innego
jak jeden bajt informacji. JeĞli napiszesz na klawiaturze sáowo Cisco, dla komputera
jest to 5 bajtów informacji. Jednostką wiĊkszą od bajta jest kilobajt. JeĞli wiĊc 1 bajt
przemnoĪymy przez 1024, otrzymujemy 1 kilobajt, czyli kiedy wystukasz na klawiaturze
1024 znaki, bĊdzie to 1 kilobajt informacji.
JeĞli chcesz otrzymaü kolejne jednostki, np. megabajt, analogicznie mnoĪysz 1 kilobajt
przez 1024 i otrzymujesz 1 megabajt itd. Na poniĪszym rysunku pokazujĊ to, co zostaáo
opisane powyĪej (rysunek 3.1).
Rysunek 3.1. Schemat obliczeĔ
Kiedy mówimy o prĊdkoĞci dziaáania sieci komputerowej, nie posáugujemy siĊ jed-
nostkami megabajt lub kilobajt, lecz zwrotami megabit lub kilobit na sekundĊ.
Rozdziaä 3. i Dziaäanie sieci komputerowej
51
Jak juĪ wiesz, systemy pracują w oparciu o system binarny i przesyáają miĊdzy sobą
wáaĞnie takie dane. Sieci komputerowe przesyáają te same informacje, wiĊc równieĪ
z takim systemem pracują. Pracują wiĊc w systemie dwójkowym. Przesáana informacja
moĪe wiĊc byü binarnym 0 lub 1.
Bit (ang. bit) jest najmniejszą jednostką spoĞród wszystkich opisanych. Jeden bajt to
8 bitów. JeĞli wiĊc ponownie napiszesz znak C, jest to 8 bitów informacji. Dla systemu
komputerowego litera C to w systemie binarnym 01000011. Jak widzisz, znaków jest 8.
JeĞli wiĊc chcesz zapisaü sáowo Cisco w systemie binarnym, musisz uĪyü 40 znaków
(bitów). Spójrz na poniĪszy rysunek (rysunek 3.2), znajduje siĊ tam zapis binarny sáowa
Cisco.
Rysunek 3.2.
Zapis binarny sáowa
Cisco
Caäa tabela wartoĈci wszystkich liter oraz cyfr w systemie binarnym znajduje siö pod
adresem http://www.tekmom.com/buzzwords/binaryalphabet.html.
Jak juĪ wczeĞniej napisaáem, szybkoĞci w sieci komputerowej okreĞlamy w bitach
(megabit, kilobit), a nie bajtach. Tak wiĊc przykáadowa szybkoĞü dziaáania sieci to nie
1 megabajt, lecz zawsze 1 megabit (oczywiĞcie, na sekundĊ). JeĞli dla przykáadu chcesz
zamieniü np. 20 kB/s na 20 kb/s, wystarczy 20 kB/s pomnoĪyü przez 8. Wynik to 160 kb/s.
Jak widaü, w tym przypadku ewentualna pomyáka w rozróĪnieniu kilobitów od kilo-
bajtów prowadzi do doĞü powaĪnych rozbieĪnoĞci.
çwiczenie 3.1
4500 MB ile to GB?
OdpowiedĒ
4500 MB/1024 = 4,39 GB
çwiczenie 3.2
Zapisz w postaci binarnej tytuá poniĪszej ksiąĪki (bez polskich znaków diakrytycznych).
52
W drodze do CCNA. CzöĈè I
OdpowiedĒ
01010111 00100000 01100100 01110010 01101111 01100100 01111010 01100101
00100000 01100100 01101111 00100000 01000011 01000011 01001110 01000001
00101110 00100000 01000011 01111010 01100101 01110011 01100011 00100000
00110001
çwiczenie 3.3
6 GB ile to MB?
OdpowiedĒ
6 GB×1024 = 6144 MB
Przesyäanie danych w sieci
Podczas przesyáania danych w sieci karta sieciowa wysyáa dane z okreĞloną prĊdkoĞcią
wyraĪoną w bitach na sekundĊ (b/s). NastĊpnie dane trafiają do medium sieciowego
(np. kabla miedzianego) i tam równieĪ są przesyáane z okreĞloną prĊdkoĞcią. Na swojej
drodze dane mogą natrafiü np. na przeáącznik, który otrzymane dane przeanalizuje,
a nastĊpnie wyĞle dalej. W ostatnim etapie dane trafiają do odbiorcy, czyli karty sieciowej,
która je odbierze i rozpocznie ich analizĊ.
W powyĪszym przykáadzie w caáej transmisji biorą udziaá tylko cztery urządzenia sie-
ciowe (dwie karty sieciowe, przewód, przeáącznik), mimo to powyĪszą sieü charaktery-
zuje piĊü bardzo istotnych parametrów, które mają bezpoĞrednio wpáyw na przesyáanie
danych. Oto one:
pasmo,
przepustowoĞü,
transfer,
opóĨnienie,
dostĊpnoĞü.
Pasmo (ang. band) to maksymalna iloĞü informacji, jaką moĪna przesáaü przez medium
sieciowe. Maksymalna iloĞü informacji jest — oczywiĞcie — okreĞlona przez rodzaj
uĪytego medium sieciowego. Dla przewodu miedzianego pasmo moĪe wynosiü np.
100 Mb/s, ale dla przewodu Ğwiatáowodowego bĊdzie to 10 Gb/s.
Dla przykáadu moĪemy przyjrzeü siĊ prostemu osobowemu dĨwigowi, mieszczącemu
w swojej kabinie pasaĪerów, których áączny ciĊĪar nie przekracza 500 kg. Gdy do dĨwigu
wejdzie wiĊcej osób o áącznym ciĊĪarze wiĊkszym niĪ 500 kg, dĨwig zasygnalizuje
przeciąĪenie. Pasmo symbolizuje windĊ, a pakiety w naszym przykáadzie moĪemy
porównaü do ludzi.
Rozdziaä 3. i Dziaäanie sieci komputerowej
53
Wiemy, Ĕe istniejñ dĒwigi umoĔliwiajñce przewiezienie wiökszej liczby osób. DĒwigi
towarowe mogñ obsäuĔyè ciöĔar wiökszy niĔ 900 kg, ich pasmo wynosi wiöc 900 kg.
W zaleĪnoĞci od uĪywanych w sieciach komputerowych technologii, moĪemy siĊ spotkaü
z róĪnym pasmem. Na pasmo ma wpáyw nie tylko medium sieciowe (kabel, Ğwiatáowód),
ale równieĪ sprzĊt, taki jak karty sieciowe, przeáączniki, routery itp.
PrzepustowoĞü (ang. bandwidth) jest parametrem okreĞlającym, jaką iloĞü informacji
moĪna przesáaü przez sieü w okreĞlonym momencie czasu. Jest to wiĊc aktualnie dostĊpne
pasmo. Na przepustowoĞü mają wpáyw róĪne czynniki, np. rodzaj uĪytego sprzĊtu aktyw-
nego, liczba komputerów w sieci, rodzaj przesyáanych informacji.
Wróümy do naszej windy. UstaliliĞmy, Īe winda towarowa posiada pasmo 900 kg.
Jednak ktoĞ przewozi w windzie pianino waĪące np. 200 kg. WielkoĞü pasma wynosi
wciąĪ 900 kg, ale w danym momencie do windy moĪemy wáoĪyü tylko 700 kg, ponie-
waĪ 200 zajmuje pianino. Tak wiĊc przepustowoĞü windy w tym konkretnym momencie
wynosi tylko 700 kg (900 kg–200 kg).
To, Īe nasza sieü komputerowa dysponuje pasmem 10 Mb/s, wcale nie oznacza, iĪ
w kaĪdym momencie 10 Mb/s bĊdzie osiągane. Na przepustowoĞü ma bowiem wpáyw
wiele czynników, takich jak np.:
uĪyty sprzĊt sieciowy,
liczba komputerów w sieci,
rodzaj przesyáanych informacji,
architektura sieci,
topologia sieci.
Transfer (ang. transfer) to parametr informujący, ile czasu potrwa przesáanie okreĞlonej
liczby danych przez áącze dysponujące okreĞlonym pasmem. Za pomocą odpowied-
niego wzoru matematycznego moĪesz obliczyü przybliĪony czas transferu danych.
PomoĪe Ci to w przyszáoĞci dobraü odpowiednie urządzenia sieciowe, które obsáuĪą
ruch sieciowy bez zbĊdnych opóĨnieĔ. Przed rozpoczĊciem obliczeĔ pamiĊtaj, Īe obli-
czone wartoĞci są tylko teoretyczne. NaleĪy traktowaü je z odpowiednim dystansem.
Kolejną istotną sprawą jest uĪycie odpowiednich jednostek miary. PamiĊtaj, Īe pasmo
mierzone jest np. w megabitach (Mb), a rozmiar pliku w wiĊkszoĞci przypadków poda-
wany jest w megabajtach (MB). Przed rozpoczĊciem obliczeĔ zamieĔ megabajty na
megabity, mnoĪąc liczbĊ megabajtów przez 8 (np. 2 MB×8 = 16 Mb).
Aby obliczyü czas transferu, skorzystaj z nastĊpującego wzoru:
T = RP / P,
gdzie:
T — to czas transferu,
RP — to rozmiar pliku,
P — to pasmo.
54
W drodze do CCNA. CzöĈè I
Za pomocą wzoru da siĊ obliczyü najwiĊkszą przypuszczalną prĊdkoĞü, z jaką moĪemy
przesáaü dane.
ZaáóĪmy, Īe chcesz przesáaü plik wielkoĞci 2 MB przez áącze o paĞmie 1,54 Mb/s. Naj-
pierw naleĪy zamieniü MB na Mb. MnoĪĊ wiĊc 2 MB×8. OtrzymujĊ 16 Mb. Teraz pod-
stawiam odpowiednie wartoĞci do powyĪszego wzoru.
T = 16 Mb/1,54 Mb
Zaokrąglając wartoĞü, otrzymujĊ czas 10 sekund.
OpóĨnienie (ang. delay) jest parametrem, który informuje, jak dáugo bĊdziemy czekaü,
aĪ wysáane dane osiągną wyznaczony cel. PoniewaĪ wysáane informacje z jednego miej-
sca w sieci do drugiego zawsze spotykają na swojej drodze dodatkowe urządzenia,
opóĨnienie za kaĪdym razem bĊdzie wzrastaáo. KaĪde urządzenie pracujące w sieci
wprowadza dodatkowe opóĨnienie w transmisji. Dlaczego tak siĊ dzieje?
ZauwaĪ, Īe dane przesyáane przez kabel miedziany muszą pokonaü (w zaleĪnoĞci od
dáugoĞci przewodu) wiĊkszą lub mniejszą odlegáoĞü, tutaj pojawia siĊ pierwsze opóĨ-
nienie. OczywiĞcie, dla czáowieka opóĨnienie wynikające z dáugoĞci przewodu jest
niezauwaĪalne. Gdy jednak przewód jest zbyt dáugi, opóĨnienia mogą byü duĪe lub
komunikacja w ogóle stanie siĊ niemoĪliwa.
Podczas pracy w sieci przesyáane dane spotykają na swojej drodze inne urządzenia, np.
przeáączniki. Te dodatkowo zwiĊkszają opóĨnienie, poniewaĪ muszą zadecydowaü,
przez jaki swój interfejs przesáaü dane dalej (dokáadnie bĊdzie to jeszcze omówione
póĨniej). JeĞli w sieci jest router, opóĨnienie dodatkowo wzrasta, bo router analizuje
kaĪdy pakiet i na tej podstawie przesyáa go odpowiednią trasą, którą musi odszukaü, a to
równieĪ trwa jakąĞ jednostkĊ czasu.
Jak widaü, przesáane dane napotykają pewne trudnoĞci po drodze, dlatego są mniej lub
bardziej opóĨnione. OczywiĞcie, im mniej urządzeĔ po drodze, tym mniejsze prawdo-
podobieĔstwo opóĨnienia. Jednak niektóre opóĨnienia są staáe i nie moĪna ich wyeli-
minowaü, przykáadem jest tu opóĨnienie wynikające z przesáania danych przez przewód.
To opóĨnienie zawsze wystąpi, poniewaĪ taka jest specyfika dziaáania elektrycznoĞci.
OpóĨnienie jest parametrem okreĞlanym w milisekundach (ms). Im wiĊksza wartoĞü, tym
wiĊksze opóĨnienie i koniecznoĞü dáuĪszego oczekiwania na dane.
W niektórych przypadkach niewielkie opóĨnienie w sieci nie jest zauwaĪalne, gdyĪ
w jego konsekwencji np. strona internetowa otworzy siĊ kilka sekund póĨniej. Jednak
podczas korzystania z niektórych technologii lub aplikacji opóĨnienia mogą byü bardzo
denerwujące. Przykáadem takiej technologii jest telefonia internetowa. JeĞli podczas
poáączenia telefonicznego przez internet pojawia siĊ zjawisko duĪego opóĨnienia, roz-
mowa staje siĊ niekomfortowa i denerwująca: jeĞli powiesz jakieĞ sáowo, Twój rozmówca
usáyszy je np. po 2 sekundach. Podobnie denerwujące jest godzinne czekanie na pociąg
opóĨniony z powodu zamieci ĞnieĪnej.
DostĊpnoĞü (ang. availability) jest bardzo istotnym parametrem z punktu widzenia biz-
nesowego. DostĊpnoĞü sieci okreĞla, czy uĪytkownik moĪe korzystaü z jej zasobów,
Rozdziaä 3. i Dziaäanie sieci komputerowej
55
czy nie. Niektóre sieci muszą byü dostĊpne zawsze, poniewaĪ od dostĊpnoĞci zaleĪy
osiąganie zysków. Przykáadem moĪe byü portal allegro.pl. JeĞli sieü allegro jest niedo-
stĊpna, uĪytkownicy nie mogą korzystaü z aukcji, co sprawia, Īe portal ponosi straty
za kaĪdą minutĊ przestoju. Tak wiĊc naleĪy sprawiü, by parametr dostĊpnoĞci byá na
jak najwyĪszym poziomie, najlepiej 100 w ciągu roku. Przy dzisiejszych technologiach
wiele firm osiąga takie wyniki.
Niekiedy zdarza siĊ, Īe sieü musi zostaü wyáączona lub dostĊpnoĞü ograniczona, np. ze
wzglĊdu na aktualizacjĊ oprogramowania (ang. upgrade) lub wymianĊ urządzeĔ siecio-
wych. W takim przypadku naleĪy jednak tak zaplanowaü ewentualny przestój, aby nie
powodowaá znaczących strat, np. wymianĊ urządzeĔ moĪna przeprowadziü w nocy.
çwiczenie 3.4
Ile czasu potrzeba na wysáanie pliku o wielkoĞci 12 MB, jeĞli pasmo sieci wynosi 2 Mb/s?
OdpowiedĒ
12 MB×8 = 24 Mb/s
24Mb/s/2Mb/s = 12 (sekund)
Topologie sieciowe
W sieci komputerowej musi panowaü jakiĞ porządek wedáug z góry zaplanowanego
schematu. Schemat fizyczny (topologia fizyczna) oraz schemat logiczny (topologia
logiczna) uáatwiają projektowanie sieci i jej póĨniejszą rozbudowĊ, ale teĪ umoĪliwiają
lepsze zrozumienie dziaáania sieci.
Topologia fizyczna (ang. physical topology) zwykle okreĞla sposób rozmieszczania
kabli, urządzeĔ sieciowych i innych urządzeĔ sieci. Jest zwana fizyczną, gdyĪ prezen-
tuje typowe fizyczne rozwiązania.
Topologia logiczna (ang. logical topology) prezentuje sposób dziaáania sieci na pozio-
mie logiki. Pokazuje wiĊc, w jaki sposób urządzenia pracujące w sieci bĊdą siĊ ze sobą
komunikowaü, jakie dane wysyáaü i za pomocą jakiej technologii.
Topologia magistrali
W tej topologii wszystkie urządzenia poáączone są ze sobą przy uĪyciu kabla (najczĊĞciej
koncentrycznego). W topologii tej (rysunek 3.3) moĪna zauwaĪyü gáówny przewód, do
którego podáączone są pozostaáe komputery. Ten przewód zwany jest magistralą.
Topologia magistrali (ang. bus topology) wymaga ograniczonej iloĞci kabla; jest doĞü
prosta w instalacji i póĨniejszej rozbudowie. Jej wadą jest to, Īe podczas awarii kabla
bardzo trudno zdiagnozowaü problem.
W drodze do CCNA. CzöĈè I
56
Rysunek 3.3.
Topologia magistrali
Topologia gwiazdy
W topologii gwiazdy (ang. star topology) kaĪdy komputer podáączony jest do gáów-
nego punktu, jakim moĪe byü przeáącznik, koncentrator lub inne urządzenie sieciowe.
Sieci oparte na topologii gwiazdy są bardzo áatwo skalowalne, poniewaĪ kaĪdy z kom-
puterów podáączony jest do osobnego portu koncentratora (rysunek 3.4).
Rysunek 3.4.
Topologia gwiazdy
Zaletą topologii gwiazdy jest moĪliwoĞü szybkiego zdiagnozowania uszkodzenia, np.
kabla lub komputera. Zarówno uszkodzenie pojedynczego komputera, jak i doáączenie
nowego nie mają wpáywu na pracĊ innych urządzeĔ pracujących w sieci.
Wadą stosowania topologii gwiazdy jest centralne miejsce, do którego podáączane są
komputery. W przypadku jego awarii caáa sieü nie moĪe pracowaü. Aby uniknąü takiej
sytuacji, czasami stosuje siĊ redundancjĊ urządzeĔ sieciowych.
Obecnie topologia gwiazdy jest najbardziej popularną topologią wykorzystywaną w sie-
ciach komputerowych. JeĞli sieü jest duĪa, stosuje siĊ topologiĊ rozszerzonej gwiazdy,
co umoĪliwia tworzenie áączy nadmiarowych. Dlatego w póĨniejszych rozdziaáach
tylko ta topologia zostanie omówiona na poziomie logiki dziaáania.
Topologia pierĈcienia
W topologii pierĞcienia (ang. ring topology) kaĪdy komputer poáączony jest z kolej-
nym, tworząc tzw. pierĞcieĔ (rysunek 3.5). Komunikacja w sieciach tego typu polega
na przekazywaniu pakietu tylko w jednym kierunku. W topologii pierĞcienia wszystkie
komputery mają równy dostĊp do noĞnika, mogą nadawaü wyáącznie w momencie otrzy-
mania znacznika. Niweluje to powstawanie kolizji pakietów w sieci.
WyróĪniamy dwa typy topologii pierĞcienia:
pierĞcieĔ pojedynczy (ang. single ring topology),
pierĞcieĔ podwójny (ang. double ring topology).
Rozdziaä 3. i Dziaäanie sieci komputerowej
57
Rysunek 3.5.
Topologia pierĞcienia
Topologia kraty
Topologia kraty (ang. grid topology) oparta jest na wykorzystaniu áączy nadmiaro-
wych. KaĪdy komputer pracujący w topologii kraty poáączony jest z kaĪdym innym
(rysunek 3.6). Takie rozwiązanie ma kilka zalet, z których najwaĪniejszą jest duĪa
odpornoĞü sieci na awariĊ. Wadą stosowania tego typu rozwiązania jest duĪy koszt,
związany z zakupem kabla oraz urządzeĔ sieciowych.
Rysunek 3.6.
Topologia kraty
Zakoþczenie
Po przeczytaniu tego rozdziaáu powinieneĞ juĪ rozróĪniaü pojĊcia pasma od przepu-
stowoĞci i transferu danych.
DowiedziaáeĞ siĊ równieĪ, czym jest dostĊpnoĞü sieci oraz jaka topologia jest najczĊĞciej
stosowana w dzisiejszych sieciach komputerowych. WykonaáeĞ kilka prostych üwiczeĔ,
a wiĊc czas przejĞü do nastĊpnego rozdziaáu.
UĔyta terminologia
aktualizacja oprogramowania (ang. upgrade) — proces wgrania do urządzenia lub innej
aplikacji nowego oprogramowania;
58
W drodze do CCNA. CzöĈè I
bajt (ang. byte) — jednostka wykorzystywana do prezentacji np. pojemnoĞci dysków,
jeden bajt skáada siĊ z oĞmiu bitów;
bit (ang. bit) — najmniejsza jednostka miary w systemie komputerowym;
dostĊpnoĞü (ang. availability) — okreĞla, czy uĪytkownik moĪe korzystaü z zasobów
sieci, czy nie;
opóĨnienie (ang. delay) — parametr, który informuje, jak dáugo bĊdziemy czekaü, aĪ
wysáane dane osiągną wyznaczony cel;
pasmo (ang. band) — maksymalna iloĞü informacji, jaką moĪna przesáaü przez medium
sieciowe;
pierĞcieĔ podwójny (ang. double ring topology) — rodzaj topologii pierĞcienia, w któ-
rym wystĊpują dwie drogi sáuĪące do przesyáania danych;
pierĞcieĔ pojedynczy (ang. single ring topology) — rodzaj topologii pierĞcienia;
przepustowoĞü (ang. bandwidth) — parametr okreĞlający, jaką iloĞü informacji moĪna
przesáaü przez sieü w okreĞlonym momencie czasu;
system binarny (ang. binary system) — system, który do obliczeĔ oraz prezentowania
danych wykorzystuje 0 lub 1;
topologia fizyczna (ang. physical topology) — sposób rozmieszczania kabli, urządzeĔ
sieciowych i innych urządzeĔ sieci;
topologia gwiazdy (ang. star topology) — topologia skáadająca siĊ z centralnego punktu
i podáączonych do niego urządzeĔ, obecnie najczĊĞciej stosowana w sieciach kompu-
terowych;
topologia kraty (ang. grid topology) — oparta na wykorzystaniu áączy nadmiarowych,
kaĪde urządzenie poáączone jest z kaĪdym;
topologia logiczna (ang. logical topology) — sposób dziaáania sieci na poziomie logiki,
pokazuje, jak urządzenia pracujące w sieci bĊdą siĊ ze sobą komunikowaü, jakie dane
wysyáaü i za pomocą jakiej technologii;
topologia magistrali (ang. bus topology) — wykorzystuje gáównie przewód koncen-
tryczny, skáada siĊ z gáównej magistrali i podáączonych do niej komputerów;
topologia pierĞcienia (ang. ring topology) — kaĪdy komputer poáączony jest z kolejnym,
razem tworzą tzw. pierĞcieĔ;
transfer (ang. transfer) — jednostka informująca, ile czasu potrwa przesáanie okreĞlonej
liczby danych przez áącze dysponujące okreĞlonym pasmem.
Pobierz darmowy fragment (pdf)